 |
مبدل حرارتی با جریان متقاطع
معرفی
این نرم افزار جریان سیال و انتقال حرارت را در یک مبدل حرارتی میکرو از نوع جریان متقاطع ساخته شده از فولاد ضد زنگ شبیه سازی می کند. مبدل های حرارتی از این نوع در دستگاه های آزمایشگاهی روی تراشه در بیوتکنولوژی و میکرو راکتورها، به عنوان مثال برای سلول های سوختی میکرو، یافت می شوند. این برنامه گرمای منتقل شده از طریق همرفت و رسانش را در نظر می گیرد. هندسه و خواص مواد از Ref. 1 .
تعریف مدل
شکل 1 هندسه مبدل حرارتی را نشان می دهد. توجه داشته باشید که کانال های سیال دارای سطح مقطع مربع هستند تا مقطع دایره ای که بیشتر در مبدل های حرارتی میکرو استفاده می شود. یک مبدل حرارتی با جریان متقاطع معمولاً می تواند از حدود 20 سلول واحد تشکیل شود. با این حال، از آنجایی که سلول های واحد به جز اثرات لبه در سلول های بیرونی یکسان هستند، می توانید مدل را به یک سلول واحد محدود کنید.
شکل 1: تصویر بخش مدل شده از میکرو مبدل حرارتی.
از آنجایی که گرما توسط همرفت و رسانایی منتقل می شود، مدل از رابط انتقال حرارت مزدوج در رژیم جریان آرام استفاده می کند.
شرایط مرزی برای تمام سطوح بیرونی به جز مرزهای ورودی و خروجی عایق است. در ورودی برای هر دو جریان سرد و گرم، دماها ثابت است و یک پروفیل ورودی آرام با سرعت متوسط 50 میلی متر بر ثانیه تعریف شده است.
در خروجی، انتقال حرارت تحت سلطه همرفت است که شرایط مرزی خروجی را مناسب می‌کند. برای میدان جریان، مدل شرط مرزی خروجی را با فشار ثابت اعمال می‌کند.
همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است ، می توانید از تقارن های مدل برای مدل سازی تنها نیمی از ارتفاع کانال استفاده کنید. بنابراین، شرط مرزی تقارن برای کانال ها اعمال می شود.
نتایج و بحث
شکل 2 دمای دیواره های کانال و همچنین سطوح دمایی دستگاه را نشان می دهد که به وضوح تأثیر ترم همرفتی را نشان می دهد.
شکل 2: دمای دیواره کانال و ایزوترم ها از طریق هندسه سلول.
همانطور که در شکل 3 مشاهده می شود ، دما بین خروجی های مختلف در هر دو جریان گرم و سرد به طور قابل توجهی متفاوت است. این بدان معناست که جریان داغ به طور یکنواخت خنک نمی شود.
شکل 3: میدان دما در مرزهای خروجی.
میدان جریان در کانال ها یک پروفیل سرعت آرام معمولی است. شکل 4 را ببینید .
شکل 4: مشخصات سرعت در کانال ها.
مقادیر مختلفی وجود دارد که ویژگی ها و کارایی یک مبدل حرارتی را توصیف می کند. دمای اختلاط سیال خروجی از مبدل حرارتی مطابق با (1.4 در کد 2 ) محاسبه می شود.
(1)
COMSOL Multiphysics متغیرهای داخلی را برای محاسبه آسان 〈T 〉 فراهم می کند . در کانال های بالایی، دمای فنجان اختلاط خروجی حدود 40.5 درجه سانتی گراد است. در کانال های پایین تر، مقدار بالاتر 43 درجه سانتی گراد برای دمای فنجان اختلاط خروجی یافت می شود. حداکثر افت فشار در مبدل حرارتی حدود 92 Pa است.
ضریب انتقال حرارت کلی مقدار جالب دیگری است. این معیاری برای عملکرد طراحی مبدل حرارتی است که به صورت تعریف شده است
(2)
که در آن P کل توان مبادله شده و A سطحی است که P در آن جریان دارد. در این مدل مقدار h eq حدود 3150 W/(m 2 ·K) است.
منابع
1. W. Ehrfeld، V. Hessel و H. Löwe، Microreactors ، John Wiley & Sons، 2000.
2. پی کی ناگ، انتقال حرارت و جرم ، ویرایش دوم، تاتا مک گراو-هیل، 2007.
مسیر کتابخانه برنامه: Heat_Transfer_Module/Heat_Exchangers/crossflow_heat_exchanger
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Heat Transfer>Conjugate Heat Transfer>Liminar Flow را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
در این مدل، جریان تقریباً تراکم ناپذیر و مستقل از تغییرات دما در نظر گرفته می شود. تحت این مفروضات، مطالعه Stationary بهترین عملکرد را دارد.
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، از پیش تعیین شده مطالعات برای انتخاب چندفیزیک> ثابت، یک طرفه NITF را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
T_cold | 300[K] | 300 K | دما، جریان سرد |
T_hot | 330[K] | 330 K | دما، جریان گرم |
در ماه آگوست | 50[mm/s] | 0.05 متر بر ثانیه | میانگین سرعت ورودی |
هندسه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Geometry 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد طول ، میکرومتر را انتخاب کنید . |
ابتدا سطح مقطع یک سلول واحد را ایجاد کرده و آن را اکسترود کنید.
بلوک 1 (blk1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Block کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 800 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text 800 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، 60 را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
بلوک 2 (blk2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Block کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 800 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text عدد 100 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، 40 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن y عدد 200 را تایپ کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
آرایه 1 (arr1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Transforms کلیک کنید و Array را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی blk2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات آرایه ، بخش Size را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع آرایه ، خطی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن Size ، 5 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Displacement را پیدا کنید . در قسمت متن y عدد 120 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
8 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، Channels را در قسمت متن نام تایپ کنید . |
9 | روی OK کلیک کنید . |
چرخش 1 (rot1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Transforms کلیک کنید و Rotate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا همه اشیا انتخاب شوند. |
3 | در پنجره تنظیمات برای چرخش ، قسمت چرخش را پیدا کنید . |
4 | در قسمت Angle text عدد 180 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Point on Axis of Rotation را پیدا کنید . در قسمت متن z ، 60 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Rotation را پیدا کنید . از لیست نوع محور ، دکارتی را انتخاب کنید . |
7 | در قسمت متن x ، 1 را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن y ، 1 را تایپ کنید . |
9 | در قسمت متن z ، 0 را تایپ کنید . |
سلول واحد موجود را در مرحله زیر نگه دارید.
10 | قسمت Input را پیدا کنید . چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
11 |  روی Build All Objects کلیک کنید . |
12 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
چندین انتخاب را تعریف کنید که به تنظیم مدل کمک می کند.
تعاریف
ورودی های بالایی
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Upper Inlets را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرزهای 41، 48، 55، 62 و 69 را انتخاب کنید. |
ورودی های پایین تر
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Lower Inlets را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرزهای 8، 14، 20، 26 و 32 را انتخاب کنید. |
خروجی های بالایی
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Outlets Upper Outlets را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرزهای 44، 51، 58، 65 و 72 را انتخاب کنید. |
پریزهای پایین
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Lower Outlets را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرزهای 77–81 را انتخاب کنید. |
تقارن
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Symmetry را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | تیک گروه بر اساس مماس پیوسته را انتخاب کنید . |
یکی از بالاترین و پایین ترین مرزها را انتخاب کنید، که اکنون به طور خودکار تمام بالاترین و پایین ترین مرزها را به لطف مماس پیوسته انتخاب می کند.
انتخاب های بعدی برای ارزیابی ضریب انتقال حرارت معادل مورد نیاز است.
خروجی ها
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Union کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Union ، Outlets را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . در قسمت Selections to add ، روی  Add کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای افزودن ، خروجی‌های بالا و خروجی‌های پایین را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
مواد
خواص مواد را تعریف کنید.
فولاد ضد زنگ
1 | در نوار ابزار Materials ، روی  Blank Material کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مواد ، Stainless Steel را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت محتوای مواد را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
رسانایی گرمایی | k_iso ; kii = k_iso، kij = 0 | 15 | W/(m·K) | پایه ای |
تراکم | rho | 7800 | کیلوگرم بر متر مکعب | پایه ای |
ظرفیت گرمایی در فشار ثابت | Cp | 420 | J/(kg·K) | پایه ای |
مواد را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Materials ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material باز شود . |
2 | به پنجره Add Material بروید . |
3 | در درخت، Built-in>Water, liquid را انتخاب کنید . |
4 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Materials ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material بسته شود . |
مواد
آب، مایع (mat2)
1 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
2 | از لیست انتخاب ، کانال ها را انتخاب کنید . |
انتقال حرارت در جامدات و سیالات (HT)
دمای مرجع را روی مقدار تخمینی (T_cold+T_hot)/2 در جایی که جریان عمل می کند، تنظیم کنید.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی انتقال حرارت در جامدات و سیالات (ht) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتقال حرارت در جامدات و سیالات ، بخش Physical Model را پیدا کنید . |
3 | در قسمت T ref text، (T_cold+T_hot)/2 را تایپ کنید . |
مایع 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Heat Transfer in Solids and Fluids (ht) روی Fluid 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Fluid ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، کانال ها را انتخاب کنید . |
جریان 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Inflow را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، ورودی های بالایی را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Upstream Properties را پیدا کنید . در قسمت متن T ustr ، T_hot را تایپ کنید . |
جریان 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Inflow را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Lower Inlets را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Upstream Properties را پیدا کنید . در قسمت متن T ustr ، T_cold را تایپ کنید . |
خروجی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Outflow را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات خروجی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Upper Outlets را انتخاب کنید . |
خروجی 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Outflow را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات خروجی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از فهرست انتخاب ، Lower Outlets را انتخاب کنید . |
تقارن 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Symmetry را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقارن ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Symmetry را انتخاب کنید . |
تاکنون شرایط مرزی انتقال حرارت مشخص شده است. به تنظیم معادله جریان ادامه دهید.
جریان آرام (SPF)
تغییرات چگالی آنقدر کوچک است که سیال را تراکم ناپذیر در نظر بگیرد. بر این اساس گزینه تراکم پذیری را در رابط فیزیک تغییر دهید. دمای مرجع در رابط انتقال حرارت تنظیم شده است.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Laminar Flow (spf) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان آرام بخش Physical Model را پیدا کنید . |
3 | از لیست تراکم پذیری ، جریان غیر فشرده را انتخاب کنید . |
4 | قسمت انتخاب دامنه را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، کانال ها را انتخاب کنید . |
به دلیل دماهای ورودی متفاوت، چگالی جریان سرد و گرم متفاوت است و هنگام استفاده از شرایط مرزی جریان آرام، سرعت‌های متفاوتی تولید می‌کند. برای داشتن مشخصات سرعت یکسان در هر ورودی، شرایط مرزی ورودی آرام را برای مرزهای ورودی سرد و گرم به طور جداگانه تعریف کنید.
ورودی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Inlet را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ورودی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، ورودی های بالایی را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Boundary Condition را پیدا کنید . از لیست، جریان کاملاً توسعه یافته را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Fully Developed Flow را پیدا کنید . در قسمت متن U av ، u_avg را تایپ کنید . |
ورودی 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Inlet را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ورودی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Lower Inlets را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Boundary Condition را پیدا کنید . از لیست، جریان کاملاً توسعه یافته را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Fully Developed Flow را پیدا کنید . در قسمت متن U av ، u_avg را تایپ کنید . |
خروجی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Outlet را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Outlet ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Upper Outlets را انتخاب کنید . |
خروجی 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Outlet را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Outlet ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از فهرست انتخاب ، Lower Outlets را انتخاب کنید . |
تقارن 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Symmetry را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقارن ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Symmetry را انتخاب کنید . |
پس از حل مدل، ضریب انتقال حرارت معادل بر اساس رابطه 2 ارزیابی می شود . برای انجام این کار، جفت غیر محلی زیر را تعریف کنید.
چند فیزیک
جریان غیر گرمایی 1 (nitf1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Multiphysics روی جریان غیر گرمایی 1 (nitf1) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان غیر گرمایی ، قسمت Material Properties را پیدا کنید . |
3 | تیک Boussinesq approximation را انتخاب کنید . |
تعاریف
میانگین در دیوارهای کانال بالایی
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کنید و میانگین را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای میانگین ، در قسمت نوشتار برچسب ، میانگین را در دیوارهای کانال بالایی تایپ کنید . |
3 | بخش انتخاب منبع را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرزهای 40، 42، 45، 47، 49، 52، 54، 56، 59، 61، 63، 66، 68، 70، و 73 را انتخاب کنید. |
برای انتخاب آسانتر این مرزها، از دکمه Paste استفاده کنید و لیست اعداد بالا را در کادر محاوره ای Paste Selection وارد کنید .
مطالعه 1
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی محاسبه کلیک کنید .
روی محاسبه کلیک کنید .نتایج
دما (ht)
COMSOL Multiphysics به طور خودکار چهار نمودار پیش فرض ایجاد می کند: نمودار دما، نمودار کانتور همدما، نمودار برش برای میدان سرعت، و نمودار کانتور برای میدان فشار. خطوط همدما اصلاح خواهند شد تا نمودار نشان داده شده در شکل 2 ایجاد شود .
ایزورفیس
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Isothermal Contours (ht) را گسترش دهید ، سپس روی Isosurface کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Isosurface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد ، degC را انتخاب کنید . |
خطوط همدما (ht)
در پنجره Model Builder ، روی Contours Isothermal (ht) کلیک کنید .
سطح 1
1 | در نوار ابزار Isothermal Contours (ht) ، روی  Surface کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Exterior Walls را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Expression را پیدا کنید . از لیست واحد ، degC را انتخاب کنید . |
5 | روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Heat Transfer in Solids and Fluids>Temperature>T – Temperature – K را انتخاب کنید . |
6 | برای گسترش بخش Inherit Style کلیک کنید . از لیست Plot ، Isosurface را انتخاب کنید . |
7 | در نوار ابزار Isothermal Contours (ht) ، روی  Plot کلیک کنید . |
برای تجسم میدان سرعت مانند شکل 4 ، مراحل زیر را دنبال کنید:
تکه
1 | در پنجره Model Builder ، گره Velocity (spf) را گسترش دهید . |
2 | روی Results>Velocity (spf)>Slice کلیک راست کرده و Delete را انتخاب کنید . |
سرعت (spf)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی Velocity (spf) کلیک کنید .
سطح 1
1 | در نوار ابزار Velocity (spf) ، روی  Surface کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Laminar Flow>Velocity and Press>spf.U – Velocity magnitude – m/s را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Expression را پیدا کنید . از لیست واحد ، mm/s را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار Velocity (spf) ، روی  Plot کلیک کنید . |
برای نشان دادن دما فقط در مرزهای خروجی، مانند شکل 3 ، ابتدا یک مجموعه داده جدید برای انتخابی که قبلا ساخته شده است، تولید کنید. سپس از این مجموعه داده برای نمودار سطحی دما استفاده کنید.
خروجی ها
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Datasets کلیک کنید و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، Outlets را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Selection را پیدا کنید . از فهرست انتخاب ، Outlets را انتخاب کنید . |
دمای خروجی
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  3D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، دمای خروجی را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
سطح 1
1 | در نوار ابزار دمای خروجی ، روی  سطح کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Outlets را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Expression را پیدا کنید . از لیست واحد ، degC را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
6 | در کادر محاوره ای Color Table ، Thermal>HeatCameraLight را در درخت انتخاب کنید. |
7 | روی OK کلیک کنید . |
8 | در نوار ابزار دمای خروجی ، روی  Plot کلیک کنید . |
دمای مخلوط کن
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی ارزیابی  جهانی کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ارزیابی جهانی ، Mixing-Cup Temperatures را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expressions کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Heat Transfer in Solids and Fluids>Temperature>Weighted میانگین دمای>ht.ofl1.Tave – میانگین وزنی دمای – K را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Expressions را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
ht.ofl1.Tave | tenC | میانگین وزنی دما (خروجی های بالایی) |
ht.ofl2.Tave | tenC | میانگین وزنی دما (خروجی های پایین تر) |
5 |  روی ارزیابی کلیک کنید . |
جدول
1 | به پنجره Table بروید . |
دمای فنجان اختلاط در خروجی های بالایی حدود 40.5 درجه سانتیگراد و در خروجی های پایینی حدود 43 درجه سانتیگراد است.
نتایج
برای محاسبه حداکثر افت فشار به صورت زیر عمل کنید:
حداکثر افت فشار
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Derived Values کلیک کنید و Maximum>Surface Maximum را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface Maximum ، بخش Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، همه مرزها را انتخاب کنید . |
4 | روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expressions کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Liminar Flow>Velocity and Press>p – Pressure – Pa را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت نوشتار Label ، Maximum Pressure Drop را تایپ کنید . |
6 | قسمت Expressions را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
پ | پا | حداکثر افت فشار |
7 |  روی ارزیابی کلیک کنید . |
جدول
1 | به پنجره Table بروید . |
حداکثر فشار 90 Pa است. حداقل فشار با شرایط مرزی خروجی تعریف می شود و صفر است. بنابراین، حداکثر افت فشار نیز 90 Pa است.
حال، ضریب انتقال حرارت معادل را همانطور که در رابطه 2 تعریف شده است، ارزیابی کنید . می‌توانید از عملگرهای یکپارچه‌سازی که قبلاً در Component 1>Definitions تعریف شده‌اند استفاده کنید .
نتایج
ضریب انتقال حرارت
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی ارزیابی  جهانی کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ارزیابی جهانی ، بخش عبارات را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
aveop1(ht.ntflux)/(T_hot-T_cold) | W/(m^2*K) | ضریب انتقال حرارت |
4 | در قسمت نوشتار برچسب ، ضریب انتقال حرارت را تایپ کنید . |
5 |  روی ارزیابی کلیک کنید . |
جدول
1 | به پنجره Table بروید . |
ضریب انتقال حرارت معادل حدود 3150 W/(m 2 ·K) است.
