2.6 Flujo de calor preprocesador
El preprocesador se utiliza para la elaboración de la geometría de los problemas, la definición de los materiales, y la definición de
condiciones de contorno. El proceso de construcción de los problemas de flujo de calor es mecánicamente casi
idéntica a la construcción de Magnetics problemas se refieren a las secciones 2.2.1 a 2.2.5 para una
visión general de los problemas de edición y creación de comandos FEMM. En esta sección se considera que las personas
partes de la definición del problema que son únicos para calentar problemas de flujo.
2.6.1 Definición del problema 2.6.1 Definición del problema
La definición del tipo de problema se especifica mediante la elección
delproblema de selección al lado de la principal
menú. Al seleccionar esta opción aparece el diálogo Definición del problema, que se muestra en la Figura 2.38.
Figura 2.38: Cuadro de diálogo Definición del problema.
La primera selección es eltipo de problema lista desplegable. Este cuadro desplegable permite al usuario elegir
un problema 2-D planar (elplanar de selección), o un problema de revolución
(lasimetría axial
selección).
Lo siguiente es laUnidades de longitud lista desplegable. Este cuadro identifica qué unidad está asociada a la dimensión
siones prescritas en la geometría del modelo. Actualmente, el programa apoya pulgadas, milímetros,
centímetros, metros, milésimas de pulgada, ymu m.
El primer cuadro de edición es laProfundidad especificación. Si se selecciona un problema planar, este cuadro de edición
se habilita. Este valor es la longitud de la geometría en la dirección "en la página". Esta
valor se utiliza para escalar resultados integrales en el post procesador (por ejemplo, fuerza, inductancia, etc.) a la
longitud apropiada. Las unidades de la selección de profundidad son las mismas que las unidades de longitud seleccionadas.
60
Página 61 El segundo cuadro de edición es elsolucionador de precisión cuadro de edición. El número en este cuadro de edición especifica
los criterios de parada para el solver lineal. El problema de álgebra lineal podría ser representada por:
Mx =b
(2,20)
donde M es una matriz cuadrada,b es un vector, y x es un vector de incógnitas que se determine. los
valor de precisión solucionador determina el valor máximo admisible para ||b - Mx || / || B ||. El valor por defecto
valor es 10 -8
.
El tercer cuadro de edición está marcadaángulos mínimo . La entrada en este cuadro se utiliza como una restricción en el
programa de mallado triangular. Triángulo añade puntos a la malla para asegurar que no hay ángulos más pequeños
que el ángulo especificado ocurrir. Si el ángulo mínimo es de 20.7 grados o más pequeño, la triangulaciónalgoritmo es teóricamente garantizado para terminar (asumiendo infinita precisión aritmética - Triángulo
puede fallar se interrumpa si se queda sin precisión). En la práctica, el algoritmo de frecuencia tiene éxito para
mínimo de ángulos de hasta 33,8 grados. Para mallas altamente refinados, sin embargo, puede ser necesario
para reducir el ángulo mínimo a muy por debajo de 20 para evitar problemas asociados con insuficiente
la precisión de coma flotante. El cuadro de edición aceptará valores entre 1 y 33,8 grados.
Por último, hay un opcionalComentario cuadro de edición. El usuario puede introducir en unas pocas líneas de texto que dan
una breve descripción del problema que se está resolviendo. Esto es útil si el usuario está ejecutando varios
pequeñas variaciones sobre una geometría determinada. El comentario a continuación, se puede utilizar para identificar la pertinente
características para una geometría particular.
2.6.2 Definición de Propiedades 2.6.2 Definición de Propiedades
Para hacer una definición del problema solucionable, el usuario debe identificar las condiciones, materiales de bloque de contorno
propiedades, y así sucesivamente. Los diferentes tipos de propiedades que se definen para un problema dado se definen a través de
laPropiedades de la selección fuera del menú principal.
Cuando elPropiedades se elige la selección, aparece un menú desplegable que tiene selecciones de Ma-
teriales, de frontera, punto, y conductores. Cuando se elige cualquiera de estas selecciones, el cuadro de diálogo
representado en la figura 2.39 aparece.
Figura 2.39: Cuadro de diálogo Definición de propiedad. 61
Página 62 Este diálogo es el gerente de un tipo particular de propiedades. Todas las propiedades definidas actualmente
se muestran en lapropiedad Nombre de lista desplegable en la parte superior del cuadro de diálogo. Al comienzo de un nuevo
modelo de definición, la caja estará en blanco, ya que no hay propiedades aún no se han definido. Al pulsar elAgregar
Propiedad botón permite al usuario definir un nuevo tipo de propiedad. Laelimina la definición de la propiedad en la actualidad en vista de la eliminar la propiedad botón
propiedad
Propiedad botón permite al usuario ver y editar la propiedad seleccionada en la propiedad
Nombrecaja. Específicos para la definición de los distintos tipos de propiedad se tratan en la siguiente subsección
ciones.
Propiedades del punto Propiedades del punto
Si se añade un nuevo punto de propiedad o una propiedad de punto existente modificada, lapropiedad nodal
Aparece el cuadro de diálogo. Este cuadro de diálogo se representa en la figura 2.40.
Figura 2.40: Propiedad de diálogo nodal.
La primera selección es elNombre cuadro de edición. El nombre
predeterminado esNueva perspectiva de la propiedad , pero esto nombre debería ser cambiado a algo que describe la propiedad que se está definiendo.
A continuación se muestran los cuadros de edición para definir la temperatura en un punto dado, o la prescripción de una generación de calor
ación en un punto dado. El tipo de propiedad punto se elige a través de los botones de radio, y el valor es
inscrito en el cuadro de edición habilitado.
Propiedades de frontera Propiedades de frontera
Ellímite de la propiedad cuadro de diálogo se utiliza para especificar
las propiedades de los segmentos de línea o arco
segmentos que se van a límites del dominio solución. Cuando una propiedad nueva frontera es
añadir o modificar una propiedad existente, ellímite de la
propiedad de diálogo representado en la figura 2.41
aparece. 62
págin a 63 Figura 2.41: Diálogo de límite de la propiedad.
La primera selección en el diálogo es elnombre de la propiedad. El nombre predeterminado esNueva Frontera ,
pero se debe cambiar este nombre por otro más descriptivo de la frontera que se está
definida.
La siguiente selección es eltipo BC lista desplegable. Esto especifica el tipo de condición de contorno. Canalla-
tualmente, problemas de flujo de calor FEMM admiten los siguientes tipos de límites: temperatura fija,
Flujo de calor, convección, radiación, periódica y antiperiodic. Estas condiciones de contorno son
se describe en detalle en la Sección 1.3. propiedades de los materiales propiedades de los materiales
Lapropiedad del bloque cuadro de diálogo se utiliza para especificar las
propiedades de estar asociado con el bloque
etiquetas. Las propiedades especificadas en este diálogo tienen que ver con la materia de la que el bloque es
compuesto. Cuando se añade una nueva propiedad material o una propiedad existente modificado, elbloque
Propiedadde diálogo representado en la figura 2.42 aparece.
Al igual que con el punto y las propiedades de contorno, el primer paso es elegir un nombre descriptivo para el
material que se está describiendo. Introducirlo en elNombre cuadro de edición en lugar delnuevo material .
A continuación, la conductividad térmica para el material necesita ser especificado. Hay una lista desplegable
63
Página 64 Figura 2.42: diálogo de propiedad del bloque.
en el cuadro de diálogo que permite al usuario seleccionar o bien una conductividad térmica contant (es decir, indepen-
abolladura de la temperatura), o una conductividad térmica que se prescribe como una función de la temperatura.
Si se selecciona la conductividad, FEMM le permite especificar diferentes conductividades en el vertical
Cal y direcciones horizontales ( x
para los ejes X o dirección horizontal, y y
para la y- o vertical
California. Sila conductividad térmica depende de la
temperatura se selecciona, laedición no lineal
La curva de conductividad térmicase habilita. Presione el botón para entrar en la temperatura de conductividad
pares. El programa interpola linealmente entre los puntos introducidos. Si el programa debe ex-trapolate del extremo de la curva definida, conductividad toma el valor de la Tk
definido más cercana punto.
Un volumen de generación de calor también puede ser prescrito rellenando la casilla correspondiente en el material
diálogo de propiedades.
Biblioteca de materiales Biblioteca de materiales
Puesto que podría ser necesaria una clase de material en varios modelos diferentes, FEMM tiene un built-in
biblioteca de definiciones térmicas propiedad del bloque. El usuario puede acceder y mantener esta biblioteca a través de
elPropiedades |Materiales Biblioteca selección fuera del menú
principal. Cuando esta opción estáseleccionado, elmaterial de la biblioteca de diálogo representado en la figura 2.43 aparece.
Este diálogo permite al usuario intercambiar definiciones bloque de propiedades entre el modelo actual
y la biblioteca de materiales a través de una interfaz de arrastrar y soltar. Una serie de diferentes opciones están disponibles a través de un botón del ratón botón derecho del ratón cuando el cursor está
situado en la parte superior de un material o carpeta. Los materiales pueden ser editadas haciendo doble clic en el deseado
material.
Material de otras bibliotecas de materiales o modelos se pueden importar seleccionando la opción "Importar
64
Página 65 Figura 2.43: diálogo Biblioteca de Materiales
opción de materiales "en el menú del botón derecho que aparece cuando el puntero se encuentra sobre el nivel de la raíz
carpeta de la biblioteca, ni Modelo listas de materiales.
La biblioteca de materiales debe estar ubicado en el mismo directorio que los archivos ejecutables FEMM,
bajo el nombre de archivoheatlib.dat . Si se mueve la biblioteca de materiales, FEMM no será capaz de
Encuéntralo.
Propiedades de conductor Propiedades de conductor
El propósito de las propiedades conductoras es principalmente para permitir al usuario aplicar restricciones en el total
cantidad de calor que entra y sale de una superficie. Como alternativa, los conductores con una temperatura fija
se puede definir, y el programa va a calcular el flujo total de calor a través de la solución durante la
proceso.
Para temperaturas fijas, se podría, alternativamente, aplicar unatemperatura fija con- límite
condición. Sin embargo, la aplicación de una temperatura fija como conductor permite al usuario agrupar
varias superficies físicamente inconexas en un conductor sobre el que el flujo de calor total es automáticamente
camente calcula.
El diálogo para introducir propiedades conductoras se representa en la figura 2.44.
sesenta y cinco
Página 66 Figura 2.44: Conductor de diálogo de propiedades.
2.6.3 Tareas de análisis 2.6.3 Tareas de análisis
Mallado del modelo, analizando el modelo, y la visualización de los resultados se lleva a cabo más fácilmente por el
botones de la barra muestra la Figura 2.45.
Figura 2.45: Botones de barra de herramientas para iniciar tareas de análisis. El primero de estos botones (con el icono de "malla amarilla") corre el generador de mallas. el solucionador
de hecho llame automáticamente el generador de mallas para asegurarse de que la malla es hasta la fecha, por lo que
nunca tiene que llamar a la mallador desde dentro FEMM. Sin embargo, es casi siempre importante conseguir
Una mirada a la malla y ver que "se ve bien". Cuando se pulsa el botón de generación de mallas,
la mallador se llama. Mientras que el mallador está en funcionamiento, una entrada con la etiqueta "triángulo" aparecerá en
la barra de tareas de Windows. Después se triangula la geometría, la malla de elementos finitos se carga en
la memoria y se muestran debajo de los nodos, segmentos y las etiquetas de bloque definido como un conjunto de color amarillo
líneas.
Si usted tiene un modelo muy grande, sólo mantener toda la información de malla en el núcleo puede tardar hasta una
cantidad significativa de memoria. Si está a punto de analizar un problema muy grande, podría ser un buen
idea para elegir lamalla |purga de malla opción fuera del menú principal. Cuando se selecciona esta opción,
la malla se retira de la memoria, y la memoria que ocupaba se libera para otros usos.
El segundo botón, con el icono "manivela", ejecuta el programa de solución,hsolv.exe . antes hsolv
que realmente se ejecute, el triángulo se llama para asegurarse de que la malla es hasta la fecha. A continuación, se llama hsolv.
Cuando hsolv carreras, se abre una ventana de consola para mostrar información de estado al usuario. Sin embargo,
hsolv no requiere interacción del usuario mientras se está ejecutando. Cuando hsolv haya terminado el análisis de su
problema, la ventana de la consola desaparecerá. El tiempo que requiere hsolv es altamente dependiente
el problema está resuelto. tiempos de solución son típicamente del orden de 1 a 10 segundos, dependiendo
del tamaño y la complejidad del problema y la velocidad de la máquina de analizar el problema.
El icono "lupa grande" se utiliza para ejecutar el postprocesador una vez terminado el análisis.
66
Página 67