Цилиндрическая толстая стенка


`в палитре`	`на схеме`

Блок реализует модель тепловой структуры – цилиндрической стенки из заданного материала. Предназначен для моделирования передачи тепловой энергии между наружной и внутренней поверхностями стенки.

Включение блока в расчетную схему осуществляется подключением линий тепловых связей к одному или обоим тепловым портам блока. В ходе расчета происходит динамическое установление теплового баланса между внутренней и наружной поверхностями цилиндрической стенки, а также самим материалом стенки. Материал стенки устанавливается в свойствах блока путем выбора файла, содержащего соответствующую таблицу зависимости основных теплотехнических характеристик материала от температуры (плотности, теплопроводности и удельной теплоемкости). Настройка количества и длины элементов стенки должны совпадать с соответствующими настройками каналов, с которыми соединена стенка.

Блок может использоваться для моделирования теплообмена между внутренней и наружной частями цилиндрической поверхности, например, трубопровода круглого сечения. Таким образом связка гидравлического канала с цилиндрической стенкой представляет собой модель трубы, осуществляющей теплообмен с внешней средой.

Совместимые блоки

Соединение блока «илиндрическая толстая стенка» с помощью тепловых связей возможно со следующими блоками:

Входные порты

Имя	Описание	Тип линии связи
HEAT1PORT	Тепловая связь для подключения совместимых блоков	Тепловая

Выходные порты

Имя	Описание	Тип линии связи
HEAT2PORT	Тепловая связь для подключения совместимых блоков	Тепловая

Свойства

Название	Имя	Описание	По умолчанию	Тип данных
Наличие тепловой связи внутри стенки	isHeat1	Включает/выключает входной тепловой порт, к которому следует подключать совместимые блоки. Количество элементов по длине Nh и элементов подключаемого канала должно быть одинаковым	Да	Двоичное
Наличие тепловой связи снаружи стенки	isHeat2	Включает/выключает выходной тепловой порт, к которому следует подключать совместимые блоки. Количество элементов по длине Nh и элементов подключаемого канала должно быть одинаковым	Да	Двоичное
Количество элементов по длине	Nh	Количество контрольных объемов по длине канала, шт	3	Целое
Количество элементов (колец) по толщине (радиусу)	Nx	Количество элементов по толщине стенке (радиусу), шт	3	Целое
Наружный радиус, м	R2	Наружный радиус стенки	0.018	Вещественное
Толщина стенки, м	delta_wall	Толщина стенки	0.003	Вещественное
Количество стержней, шт	N_rod	Количество стержней в трубном пучке. Используется для моделирования теплообменника	1	Вещественное
Длины элементов разбиения, м	delta_H	Массив длин элементов разбиения стенки. Должен иметь размерность Nh	[0.1, 0.1, 0.1]	Массив
Материал стенки	Material	Имя файла из базы данных материалов кода HS. Файл со свойствами материала представляет собой таблицу (в формате редактора таблиц SimInTech) из 4-х колонок с зависимостью свойств материала от температуры. В каждой колонке должно содержаться: первый столбец - температура, в градусах Цельсия, второй - плотность, кг/м^3, третий - теплопроводность, Вт/(м·К), четвертый - удельная теплоемкость материала стенки, Дж/(кг·К). Для добавления нового материала необходимо создать свой файл и расположить в директории SimInTech в папке "SimInTech\bin\DataBase\HS\MATERIALS"	Сталь_простая	Имя файла база данных
Нумерация связей внутри	link1	Массив ячеек для организации теплообмена с совместимыми блоками внутри стенки. Данное свойство позволяет организовать теплообмен в установленном пользователем порядке. В данном случае 1-я ячейка блока «Цилиндрическая толстая стенка» осуществляет теплообмен с 1-ой ячейкой родительского блока	[1, 2, 3]	Целый массив
Нумерация связей снаружи	link2	Массив ячеек для организации теплообмена с совместимыми блоками снаружи стенки. Данное свойство позволяет организовать теплообмен в установленном пользователем порядке. В данном случае 1-я ячейка блока «Цилиндрическая толстая стенка» осуществляет теплообмен с 1-ой ячейкой родительского блока	[1, 2, 3]	Целый массив
Объемное энерговыделение, Вт/м³	qv	Массив объемных энерговыделений для каждого из элементов зазора. Должен иметь размерность Nh. Используется для вычисления источникового члена Qv(i,t) = qv(i,t) · S(i) · L(i) в уравнении энергии. Может быть переменным во времени и отрицательным, если моделируется какой-то сток энергии из теплоносителя	[0, 0, 0]	Массив
Термическое сопротивлени на внутренней поверхности стенки, м²·К/Вт	R_term1	Массив термических сопротивлений пленки на поверхности внутри стенки. Используется для расчета тепловой мощности	[0, 0, 0]	Массив
Термическое сопротивлени на наружной поверхности стенки, м²·К/Вт	R_term2	Массив термических сопротивлений пленки на поверхности снаружи стенки. Используется для расчета тепловой мощности	[0, 0, 0]	Массив
Начальные условия	SetInitTempFrom	Задание температуры в начальный момент времени «Из данных массивов». Начальное значение температуры стенки будет взято из свойства Twall_0; «Из тепловых связей с теплоносителем».	Из заданных массивов	Перечисление
Начальная температура стенки, °С	Twall_0	Массив начальных температур стенки. Используется только при SetInitTempFrom = «Из данных массивов»	[20, 20, 20]	Массив

Параметры

Название	Имя	Описание	Тип данных
Температура на внутренней границе, °C	_twall_bound_in	Массив температур на внутренней границе стенки	Массив
Температура на наружной границе, °C	_twall_bound_out	Массив температур на наружной границе стенки	Массив
Температура стенки, усредненная по массе, °С	_t_wall_middle_m	Усредненная по массе температура стенки	Вещественное
Массив температур по толщине, °С	_twall_array	Массив температур по толщине стенки	Матрица
Тепловой поток на внутренней границе, Вт/м²	_qf_in	Массив теплового потока на внутренней границе стенки	Массив
Тепловой поток на наружной границе, Вт/м²	_qf_out	Массив теплового потока на наружной границе стенки	Массив
Мощность на внутренней границе, Вт	_q_in	Массив мощности теплового потока на внутренней границе стенки	Массив
Мощность на наружной границе, Вт	_q_out	Массив мощности теплового потока на наружной границе стенки	Массив
Коэффициент теплоотдачи на внутренней границе, Вт/(м²·K)	_alfa_in	Массив коэффициентов теплоотдачи на внутренней границе стенки	Массив
Коэффициент теплоотдачи на наружной границе, Вт/(м²·K)	_alfa_out	Массив коэффициентов теплоотдачи на наружной границе стенки	Массив

Примеры

Примеры использования блока: