Modelleerimine graafilist liidest kasutades
Kompuuterfüüsika II
Praktikumid
Comsol Multiphysics
Osatuletistega diferentsiaalvõrrandid
-
Avada mudelinavigaator: Multiphysics-Add Geometry-Space dimension: 1D.
- Sõltumatute muutujatena sisestada rh theta phi. Ühikusüsteemiks valida none.
- Rakendusrežiimide valikus: COMSOL Multiphysics-PDE Modes-PDE, General Form-Time-dependent analysis. Veel ei tohi OK-nuppu klikkida.
- Sõltuvate muutujate väljale sisestada T.
- Rakendusrežiimi nimeväljale sisestada ore_pellet.
- Veenduda, et elementideks oleks valitud Lagrange - Qudratic.
- Klikka Add- ja siis OK-nuppu.
Valikud ja seaded
Järgnev tabel sisestada Options-Constants diaaloogis:
|
| Nimetus |
Avaldis |
Kirjeldus |
|
| rho |
2000 |
tihedus (kg/m^3) |
| cp |
300 |
soojusmahtuvus (J/(kg*K)) |
| k |
0.5 |
juhtivus (W/(m*K)) |
| Rp |
0.005 |
pelleti raadius (m) |
| Qs |
0 |
soojusallikas (W/m^3) |
| hs |
1000 |
soojusjuhtivustegur (W/m^2*K) |
| Text |
368 |
välistemperatuur (K) |
| Tinit |
298 |
algtemperatuur (K) |
|
Geomeetria
-
Draw-Specify Objects-Line.
- rh: 0 1, klikkida OK-nuppu.
- Suurendada vaadet objekti mõõtmeteni.
Füüsika
Alamdomeeni parameetrid
-
Physics-Subdomain Settings.
- Valida alamdomeen
1
ja sisestada koefitsiendid alljärgnevast tabelist:
|
| Koefitsient |
Väärtus/Avaldis |
|
| Γ |
-k*rh^2/Rp^2*Trh |
| F |
rh^2*Qs |
| ea |
0 |
| da |
rh^2*rho*cp |
|
- Init-T(t0): Tinit.
- Klikkida OK-nuppu.
|
| Märkus: Trh on COMSOL Multiphysics-i süntaks suurusele ∂ T/∂ (rh), kui T ja rh on defineeritud muutujad. |
|
Ääretingimused
-
Physics-Boundary Settings:
|
| Parameeter |
Äär 1 |
Äär 2 |
|
| Äärtetingimuse tüüp |
Neumann |
Neumann |
| G |
0 |
rh^2/Rp*hs*(Text-T) |
|
|
| Märkus: Neumann boundary condition-nupule klikkimisel deaktiveeritakse R-väli ja see seatakse väärtusele 0. Neumanni tingimuse saamiseks võib sellel väljale ise 0-i kirjutada. |
|
Võrgu genereerimine
-
Vabavõrgu parameetrite dialoogis seada elemendi maksimaalsuuruse skaleermisfaktori vääruseks 0.4 ja taasvõrgutada.
Lahendi arvutamine
-
Solveri parameetrite dialoogis seada ajasammudeks 0:0.25:10.
- Käivitada solver.
Järeltöötlus ja visualiseerimine
|
| Ülesanne 1: Esitada temperatuuriprofiilide graafik kõigi ajahetkede t=0 s ja t=10 s vahel: |
|
-
Postprocessing-Domain Plot Parameters-General-Plot type-Line/extrusion plot.
- Valida kõik lahendid.
- Line/Extrusion-Line plot.
- y-axis-Predefined quantities: T.
- General-Title/Axis-Title: Temperature; First axis label: Dimesionless radius; Second axis label: T (K).
- Genereerida graafik.
|
| Ülesanne 2: Märkida graafikule, milline temperatuuriprofiil vastab ajahetkele t=0 s ja t=10 s. Kas pellet on jõudnud stabiilsesse olekusse? Esitada graafik. |
|
|
| Ülesanne 3: Esitada temperatuuri sõltuvus ajast pelleti keskmes: |
|
-
Postprocessing-Domain Plot Parameters-General-Plot type-Point plot.
- Selekteerida kõik lahendid.
- Point-y-axis data-Predefined quantities: T.
- Valida äär 1.
- General-Title/Axis-Auto (kõik väljad).
- Genereerida graafik.
|
| Ülesanne 4: Esitada genereeritud graafik. Kas temperatuur pelleti keskmes on stabiliseerunud? Genereerida graafik pelleti äärel ehk kaugusel Rp pelleti keskmest. Kas temperatuur pelleti pinnal on stabiliseerunud? Viimati genereeritud graafikud esitasid tulemusi 5-millimeetrise raadiusega pelleti jaoks. Arvutada aeg, mis kulub temperatuuri stabiliseerumiseks pelleti tsentris ja pelleti pinnal pelleti erinevate raadiuste puhul vahemikus 1...10 mm 1-millimeetrilise sammuga. Vajaduse pikendada simulatsiooniaega. Solve-Solver Manager dialoogis veenduda, et oleks valitud Initial Value-Initial Value Expression. Esitada vastavate sõltuvuste graafikud. Millised on sõltuvuste iseloomud? |
|
This document was translated from LATEX by
HEVEA.