Доброго времени суток всем читающим это.Прошу помощи в построении модели.Условие:Создать нестационарную 3D COMSOL – модель нагрева проводника постоянным электрическим током. Дано: Сечение: квадрат, размер стороны 0.0007 м.Материал проводника: железо.Толщина изоляции: 0.0004 м.Материал изоляции: резина. Заранее благодарен.
нестационарная модель нагрева проводника постоянным электрическим током
чт, 2012-10-18 21:08
#1
нестационарная модель нагрева проводника постоянным электрическим током
Здравствуйте! А почему выбрали именно COMSOL? Это принципиально? У нас в галерее моделей есть подобные задачи, решенные в ANSYS. Может, Вам стоит попробовать решить ее этим пакетом?
В чем именно вопрос? В построении геометрической модели? Или в решении краевой задачи?
Если надо построить модель, то какова длина проводника? Или может решать задачу в плоской постановке?
Преподователь просит делать все именно в этом ПО.Простите, забыл добавить:длина проводника не важна, и ее можно выбрать произвольно.Ниже полный перечень того что нужно сделать.Но это я как-нибудь сам, мне главное рабочую модель иметь. Для отчета представить: 3D COMSOL – модель. На отдельном WORD – документе – результаты проведения вычислительного эксперимента:
Рабочая модель - это что, геометрия? Неужели ее так сложно построить?? Или вы хотите, чтобы вам все решили и написали отчет? :)
Нет, отчет мне не нужен, его я сделаю сам.А вот насчет геометрии, да. Мне сложно ее построить, именно по этой причине я и обратился на этот форум.
саму геометрию я построил(проводник, вокруг него изоляция) без проблем, но вот как установить нужные объемные и граничные условия для решения задачи, я так и не могу понять: что и куда надо прописать в условиях htgh и emdc. PS: Во вкладке Multiphysics выбираю: AC/DC Module ->Electro-Thermal Interaction ->Joule Heating.
Если задача решается в трехмерной постановке, то граничные условия ставятся на плоскостях и поверхностях, которые ограничивают объем. Если задача в плоской постановке, то граничные условия ставятся на линиях, ограничивающих плоскую поверхность.
Посмотрите пример решения задачи с Джоулевым теплом, возможно, он вам поможет.
http://www.youtube.com/watch?v=MVkab9w-qO0
А вот меня тоже интересует вопрос о нагреве проводника постоянным током. Я не очень силён в электротехнике.Задача: имеется часть проводника, представляющая собой соединение двух проводов из разных металлов меди и алюминия (соединение прочное, проводимость перехода 1e7[Сименс/м]). Известно, что по данному биметаллическому переходу течет постоянный ток ~ 100 А/см^2. С стороны алюминия проводник присоединён к источнику тока, со стороны меди к чугунному стержню, участвующему в процессе электролиза алюминия. Проводник находится на свободном воздухе. Тепловые граничные условия меня не так сильно интересуют, как электрические.Вопрос: какие на алюминии, а какие на меди ставить граничные условия? Я использую физический интерфейс "Electric currents". Я использую со стороны алюминия Normal current density, где и задаю плотность тока 100 А/см^2. Но что использовать на меди? Ground? Но ведь в реальности проводник просто соединен медью дальше с металлом, и в той точке, где я указываю потенциал равен 0 (Ground), на самом деле не так. И получается, что проводник больше всего греется, не в месте контакта, где наибольшее сопротивление, а в месте где указано Normal current density. И вопрос какие граничные условия надо указать со стороны меди и алюминия?[URL=http://fastpic.ru/view/54/2013/0107/1714ce831efa2c48057c7e6477315018.jpg... [URL=http://fastpic.ru/view/54/2013/0107/677c27a82518f806995d708403c770e8.jpg...
Ссылки на схемы:http://i54.fastpic.ru/big/2013/0107/18/1714ce831efa2c48057c7e6477315018.jpghttp://i54.fastpic.ru/big/2013/0107/e8/677c27a82518f806995d708403c770e8.jpg
Здравствуйте, укажите, пожалуйста, на схеме, где именно вы хотите ставить граничные условия.
Граничные условия хочу ставить на Boundary.
http://img8.tempfile.ru/12009/00df65eb6c/dc16c2333f724201ce916171.jpghttp://img3.tempfile.ru/12009/0054b46dc4/765706d3c71fad9b732dc626.png
А почему нельзя задать разность потенциалов на двух концах? Тогда на выходе действительно будет 0, но перегрев на входе должен пропасть. Зная ток на входе, можно рассчитать напряжение по закону Ома для участка цепи, ведь вы знаете параметры проводника.
Спасибо, я разобрался. Я не совсем правильно кое-что понял изначально. Теперь всё стало ясно.Хотел ещё узнать. Когда мы формулируем задачу в Structural Mechanics, Comsol решает слабую вариационныую форму уравнения, написанного для "Виртуальной работы". Физический смысл в том, что работа внутренних напряжений (интеграл по объёму от напряжений * деформации) равна работе внешних сил (интеграл от внешних сил * перемещения). (Если я всё правильно пнимаю)А когда мы считаем напряжения в материале, который расширяется под действием температуры, и в неём возникают какие-то напряжения, мы в этом случае используем тот же принцип, или нечто другое?Например, слоистая пластина нагревается до какой-то температуры, слои имеют разные коэффициенты термического расширения. Возникает коробление пластины. Какой в этом случае используется вариационный принцип?Где про это почитать, чтобы написано было нормально? а то в Comsol хелп какой-то очень краткий.