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Autor Thema:  Heizofen Simulation mit Ansys (1287 mal gelesen)
Sautros
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Ansys 16.2

erstellt am: 30. Jan. 2018 09:31    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Guten Morgen.
Einmal zur Schilderung meines Problems. Ich schreibe aktuell meine Masterarbeit und soll einen Heizofen Simulieren und Bauen.
Es ist ein Metallener Hauptkörper, welcher mit Heizpatronen erwärmt wird. Zusätzlich befinden sich noch drei Rohe an den Seiten über die vor Versuchsbeginn inertisiert werden kann und Messleitungen eingeführt werden.
Im Körper selber ist ein Hohlraum, aber es findet keine Luftfluß statt.
Deshalb habe ich die Transiente thermische-Analyse gewählt, jedoch empfinde ich die Ergebnisse des Aufheizens der Innenluft als viel zu gleichmäßig. Findet dort doch eine Strömung statt und wie Simuliere ich diese sinnvoll?
Oder wie muss ich die Kontaktgeometrie zwischen meinem Hauptkörper und der Luft definieren, sodass diese Stimmt?
Abgesehen vom Aufwärmen ist das System vollkommen Stationär, also es findet kein Stoffaustausch statt.
Ich hoffe hier kann mir jemand helfen. Ich bin allgemein noch nicht sehr Erfahren in sachen Ansys.
Wenn noch irgendwas Unklar ist, dann immer raus mit den Fragen.

Viele Grüße
Sautros

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Duke711
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erstellt am: 30. Jan. 2018 17:12    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Sautros 10 Unities + Antwort hilfreich

In der transient thermischen Analyse werden nur Temperaturfelder berücksichtig. Eine eigentliche Strömung findet hier nicht statt. Man kann eine Strömung als Randbedingung vorgeben, diese wird aber nur linear über den Wärmeübergangskoeffizienten betrachtet. Sprich z.B. eine stationäre Rohrströmung in einem Wärmetauscher.
Bei einen Heizofen spielen instationäre Strömungsvorgänge eine entscheidene Rolle (natürliche Kovnektion) und dies kann man  nur mittels CFD mit einer ausreichenden Genauigkeit auflösen.
Für die Simulation eines Heizofen würde sich zuerst eine CFD Simulation gekoppelt mit einer strukturmechanischen Simualtion empfehlen, wobei hierbei die Temperaturfelder und Drücke aus der CFD Simulation aufgetragen werden.

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Sautros
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Ansys 16.2

erstellt am: 30. Jan. 2018 18:50    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Aber mein Simulierter Ofen ist Luftdicht verschlossen. Da findet ausschließlich in dem Heizraum eine Erwärmung statt und die Luft innerhalb dieses Körpers erwärmt sich.

Also andere Analyse würde sich dann also Fluent als nützlich erweisen?

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Duke711
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Beiträge: 826
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erstellt am: 30. Jan. 2018 20:35    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Sautros 10 Unities + Antwort hilfreich

Ja aber der Heizofen ist ja kein perfekt thermisch isoliertes System. Da die Wände direkt erwärmt werden, werden diese heißer als das Gas im inneren sein und auch wird sicher nicht jede Wandfläche gleichmäßig beheizt. Es wird sich im inneren auf jeden Fall eine natürliche Konvektion ausbilden und diese wird bei einer thermisch transienten Analsyse definitiv nicht berücksichtig, hier wird das Gas im inneren als statisch betrachtet, also als kein Fluid, und das entspricht nicht der Wirklichkeit. Somit ist es nicht verwunderlich wenn die Ergebnisse nicht den Erwartungen entsprechen.
Fluent oder CFX

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Sautros
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Ansys 16.2

erstellt am: 30. Jan. 2018 20:39    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Vielen Dank.
Dann muss ich mich Morgen wohl mal in Fluent oder CFX einarbeiten.

Kennen Sie vielleicht noch ein gutes Tutorial zu diesen Anwendungen?

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wosch
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Elektrotechniker im Ruhestand


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Beiträge: 2607
Registriert: 16.12.2004

Rechne zuerst ein Problem nach, für das Du eine analytische Lösung kennst.

erstellt am: 31. Jan. 2018 08:57    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Sautros 10 Unities + Antwort hilfreich

Also eine Wärmeabgabe durch die Wand an die Umgebung muss sicherlich schon berücksichtigt werden, sonst würde ja die Temperatur im Inneren gegen unendlich gehen. Und das ließe sich sich mit Konvektion an den Außenwänden näherungsweise modellieren.
Die Erwärmung der Luft im Inneren könnte näherungsweise so modelliert werden, dass nach jedem Rechenschritt der Mittelwert der Temperatur aller Luftelemente allen Luftelementen aufgeprägt wird.

------------------
Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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CAE-Berechnungsingenieur für Kunststoffteile (m/w/d)

EMS-GRIVORY ist ein Teil des Geschäftsbereichs Hochleistungspolymere der EMS-Gruppe und beschäftigt weltweit über 1000 Mitarbeiter. Das größte Entwicklungs- und Produktionszentrum befindet sich in Domat/Ems in der Schweiz. Weitere Produktionsstätten liegen in Deutschland, China, Taiwan und den USA. Die Stärken von EMS-GRIVORY liegen in der Entwicklung und Herstellung der Hochleistungskunststoffe und Erarbeitung innovativer Systemlösungen mit Kunden auf der ganzen Welt....

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Sautros
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Ansys 16.2

erstellt am: 31. Jan. 2018 19:57    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Die Wände, Deckeln und Boden sind Isoliert und an den der Isolation wird Konvektion und Wärmestrahlung als Ausgangsleistung berechnet.
Es ging mir jetzt vor allem um die Temperaturfunktion im Inneren des Körpers.

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