解析作業

A651 輻射の解析 Elmer

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下図のように輻射の解析を試してみました。

輻射 (K)
解析条件

対象 四面体要素(一次要素)

形状モデル化: FreeCAD 0.19

メッシング:salome9.3.0

プリプロセッシング:ElmerGUI

ソルバー :Elmer

ポストプロセッシング:paraview5.9.0

条件 : 単位系はkg,m,Kで行っています。

サイズ:0.01m×0.01m×0.01m 2個
    空間 0.01m

温度条件:熱源500K

伝導率:43 W/m/K (ミリトン系と変わらないのでSI表示)

比熱:590 J/kg K

密度:7900 kg/m3

輻射率:0.9(両方とも)

解析時間:1000秒

特に指定のない表面:断熱

シュテファンボルツマン係数:5.67e-08 W/m2K4
(ミリトン系だと5.67e-11 Nmm/sec /mm2K4)

作業: 

結果

温度
項目 値 (K)
被輻射面 350K

閉じた系として計算しています。

作業

その他のElmerの作業が参考になるとおもいます。

■形状作成 

10mmx10mmx10mmのボックスを2つ並べます。
作業については、以下が参考になると思います。
A110 例題A 片持ち梁の解析
T131 モデリング

■メッシュ作成
上記ファイルからstepファイルを書き出して、salomeに取り込みます。

取り込んだ後は、後のメッシュグループ用にフェイスをグループ登録しておきます。

フェイスグループ

要素を作成します。

作成した要素をunvファイルとして書き出し、ElmerGUIに取り込みます。

■解析モデル作成

Setup画面

計算条件として、Transientで1000秒を指定します。
シュテファンボルツマンの値は既定のままでよいです。

Equationの設定

熱計算の設定をします。

物性値の設定①

物性値の設定をします。鋼材を想定しています。(密度、比熱、参照温度)

物性値の設定②

物性値の設定をします。こちらのタブでは、伝導率の設定をしています。

初期温度の設定

初期温度の設定をします。2つのボディについて行います。

境界条件の設定①

境界条件の設定をします。左側のブロックの輻射面になります。Radiation Boundaryを1にします。

境界条件の設定②

境界条件の設定をします。右側のブロックの輻射面になります。Radiation Boundaryを1にします。

境界条件の設定をします。左側のブロックの発熱面になります。500Kにします。

サンプルファイルA651.zip

参考

注記
elmerでも形態係数(ViewFactors.dat)を計算しますが、条件を変えた場合、再度計算を行っていないような場合があり、挙動が把握できていません。結果を見て、形態係数等、確認するとよいです。

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