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例題18 境界条件の切り替えのあるリスタート解析例


本例題について

  • 過渡解析境界条件を温度境界から熱伝達・対流/環境輻射境界へ切り替えてリスタート解析した事例を示します。
     

  • 温度分布や熱流束ベクトルを解析結果として見ることができます。
     

  • 表に記載されていない条件はデフォルトの条件を使用します。

  • プロジェクトファイルを取得(右クリックし、名前を付けてリンク先を保存してください。)


  • Femtetのバージョンや環境により結果が多少ことなります。

 

解析空間

 

項目

条件

解析空間

3次元

モデル単位

mm

 

解析条件

項目

条件

ソルバ

熱伝導解析[Watt]

解析の種類

過渡解析

解析オプション

なし

 

過渡解析タブにて以下のように設定しています。初期温度は25度とし、時間ステップは10秒で固定にしてますが、

ステップ数をリスタート前後でそれぞれ18ステップ、72ステップに変更しています。

 

デフォルト

タブ設定

設定項目

条件

過渡解析

No.

ステップ数

出力間隔

時間ステップ[s]

1

18

1

10

 

リスタート

チェックなし

初期温度

25 [deg]

 

※リスタート時

タブ設定

設定項目

条件

過渡解析

No.

ステップ数

出力間隔

時間ステップ[s]

1

72

1

10

 

リスタート

チェック

初期温度

無効

 

※デフォルトでの解析が終わってから解析条件と境界条件の変更を行ったあと、解析実行ソルバのみ実行で解析をリスタートします。

モデル図

初期温度25度の鉄の円柱ボディに対して、上面には300度の温度境界で加熱した後、

その温度境界を自然対流と環境輻射による放熱境界に切り替える解析を行います。

ボディ属性および材料の設定

ボディ No./ボディタイプ

ボディ属性名

材料名

0/Solid

ボディ属性001

007_鉄Fe※

※材料データベースを利用

境界条件

リスタートの前後でBC_Changeの境界条件を以下のように手動で切り替えます。

境界条件名/トポロジ

タブ

境界条件の種類

条件

BC_Change/Face(デフォルト)

温度

300 [deg]

BC_Change/Face(リスタート時)

熱伝達・対流

自然対流(係数自動計算)

輻射の種類:環境(速度重視)

個別設定をチェック

輻射率 1.0

室温(環境温度)25[deg]

外部境界条件

熱伝達・対流

自然対流(係数自動計算)

輻射の種類:環境(速度重視)

個別設定をチェック

輻射率 1.0

室温(環境温度)25[deg]

 

解析結果

以下に90秒における温度分布を示します。

 

上図の始点と終点の間の温度分布を5分割した6か所の温度の結果を横軸を時間としてグラフを表示します。

以下のグラフ設定でグラフを描画します。

 

 

初期温度25度からスタートして180秒までは温度上昇していますが、180秒以降は上面からも放熱しているため

モデル全体の温度が室温25度に向かって下降していることが分かります。