Улучшение моделирования теплообмена между текучей средой и оболочечными конструкциями

Для многих инженеров моделирование явления теплообмена между текучей средой и твердой оболочечной областью важно для определения эффективности работы данного программного продукта. Один из примеров – теплообмен между автомобильным капотом и воздухом в подкапотном пространстве. В данном случае существует много проблем:

  • Размер объема воздуха может быть намного больше, чем толщина твердотельной оболочки. Возможность моделировать явление теплообмена в этих двух разных размерных шкалах является достаточной проблематичной.
  • Структура твердой листовой оболочки может быть представлена из разных слоев различных материалов, которые имеют различные термические свойства.
  • Структура твердой листовой оболочки может быть представлена в виде композитного материала, термические свойства которого могут значительно варьироваться.
  • До настоящего времени, расчет мог потребовать создание трехмерной сетки на твердой оболочечной структуре. Расчеты таких моделей могли занять часы, может даже дни. С версией ANSYS 15.0 пользователям не нужно создавать объемную сетку на тонких твердотельных структурах. Это новая возможность может помочь в решении задачи с теплообменом в подкапотном пространстве.

В ANSYS 15.0 доступно множество новых возможностей по расчету явления сложного теплообмена между текучей средой и твердой оболочечной областью.

  • Многослойная оболочечная проводимость позволяет вычислять теплопроводность на множестве слоев одинаковых или различных материалов, которые находятся в контакте друг с другом без необходимости построения объемной сетки в тонких твердотельных зонах. Благодаря этому, инженеры могут моделировать твердые оболочки из более сложных материалов. Это также ускоряет настройку и подготовку теплового расчета. Это новая возможность может помочь в решении задачи с теплообменом в подкапотном пространстве.
  • Может быть смоделировано поведение анизотропной теплопроводности для твердых материалов. Например, могут быть смоделированы композитные материалы, для которых компоненты матрицы проводимости изменяются независимо в пространстве.
  • Модель излучения S2S (surface-to-surface) поддерживает неконформные сетки. Это дает больше гибкости в построении сетки для больших объемов текучей среды или воздуха и для тонких твердотельных областей в единой постановке, что ускоряет процесс моделирования.