TEPLOTNÍ OKRAJOVÉ PODMÍNKY

TEPLOTNÍ OKRAJOVÉ PODMÍNKY

1. Organizace výpočtu
2. Počáteční teplota tělesa
3. Teplota v uzlu
4. Koncentrovaný tepelný tok v uzlu
5. Přestup tepla na hraně
6. Tepelný tok na hraně
7. Přestup tepla na ploše
8. Tepelný tok na ploše
9. Objemový tepelný zdroj

1. Organizace výpočtu

Popis okrajových podmínek se zpracovává současně s popisem materiálových vlastností a řídících parametrů úlohy programem XRPD pro 2D i 3D úlohy. Výsledkem jsou binární soubory, které obsahují roztříděná a zkontrolovaná data.
Vstupní soubor, který kromě popisu okrajových podmínek obsahuje také některé další údaje, má označení
name.iBx,
kde name je název úlohy. Třetí znak za tečkou x je nepovinný a slouží k rozlišení názvu tehdy, když existuje více variant vstupních dat.
Název vstupního souboru se buďto zadá jako parametr programu, nebo se jím odpoví na výzvu
XRPD -- ENTER NAME OF YOUR DATA:_
Jestliže se zadá pouze název name, program automaticky dosadí name.IB. Informace o okrajových podmínkách se zapisují do výstupního protokolu name.oBx.

2. Počáteční teplota tělesa

Počáteční teplotní pole se zadává u všech nestacionárních úloh (s identifikátorem T 1) v AS 1 a u všech stacionárních nelineárních úloh (s identifikátorem T 6) v těch zatěžovacích stavech IAS, ve kterých se používá iterační metoda (tj. AV dávka s KAPPR = 1, ref. name.iB a ÚLOHA VEDENÍ TEPLA, odst. 4 v této příručce). Počáteční teplotní pole se v souboru name.iB nejprve definuje pomocí GV sady (ref. B7).
GV ISET T 1/6 V T₁ DT₁ .... T_NNOD DT_NNOD
kde ISET je rozlišovací číslo sady, NNOD je počet uzlů sítě a
T_i teplota uzlu
DT_i přírůstek teploty po tloušťce prvku semi-loof - viz (ref. A8, A9)
Teplota T a přírůstek teploty po tloušťce DT se zadávají ve [^oC].
Takto definovaný vektor se posléze přiřadí v souboru name.iB celému tělesu
AS IAS / ... /G ISET / ...
poznámka: Délka vektoru musí přesně odpovídat počtu (teplotních) stupňů volnosti sítě.
poznámka: Teplotní pole bývá často uloženo v binárním souboru name.TEM (výsledek předchozího řešení). Pokud existuje takový soubor, je možno tento soubor přejmenovat na name.IC a teploty načíst přímo. GV sada má pak tvar
GV ISET T 1/6 D 4 IREC
kde ISET je rozlišovací číslo sady a IREC je číslo záznamu (zatěžovacího stavu nebo časového okamžiku) v souboru name.IC.

3. Teplota v uzlu

Teplotu v uzlovém bodě lze přiřadit v prvním zatěžovacím stavu s identifikátorem T 1 nebo v kterémkoliv dalším zatěžovacím stavu s identifikátorem T 11. V prvním případě platí předpis pro celý uvažovaný děj, v ostatních případech jen v tom zatěžovacím stavu, kde byl deklarován. Teplota se v souboru name.iB nejprve definuje pomocí NV sady (ref. B7).
NV ISET T 1/11 V T DT
kde ISET je rozlišovací číslo sady a
T teplota uzlu
DT přírůstek teploty po tloušťce prvku semi-loof - viz (ref. A8, A9)
Teplota T a přírůstek teploty po tloušťce DT se zadávají ve [^oC].
Takto definovaná teplota se posléze přiřadí v souboru name.iB zvoleným uzlům
AS IAS / ... /N ISET N seznam uzlů/ ...
kde IAS je číslo zatěžovacího stavu, ve kterém je předepsána teplota sadou ISET.

4. Koncentrovaný tepelný tok v uzlu

Koncentrovaný tepelný tok v uzlovém bodě lze přiřadit v prvním zatěžovacím stavu s identifikátorem T 2 nebo v kterémkoliv dalším zatěžovacím stavu s identifikátorem T 12. V prvním případě platí předpis pro celý uvažovaný děj, v ostatních případech jen v tom zatěžovacím stavu, kde byl deklarován. Tepelný tok se v souboru name.iB nejprve definuje pomocí NV sady (ref. B7).
NV ISET T 2/12 V
kde ISET je rozlišovací číslo sady a
tepelný tok [W]
Takto definovaný tepelný tok se posléze přiřadí v souboru name.iB zvoleným uzlům
AS IAS / ... /N ISET N seznam uzlů/ ...
kde IAS je číslo zatěžovacího stavu, ve kterém je předepsán tepelný tok sadou ISET.

5. Přestup tepla na hraně

Přestup tepla na hraně lze přiřadit v prvním zatěžovacím stavu s identifikátorem T 1 nebo v kterémkoliv dalším zatěžovacím stavu s identifikátorem T 11. V prvním případě platí předpis pro celý uvažovaný děj, v ostatních případech jen v tom zatěžovacím stavu, kde byl deklarován. Přestup tepla se v souboru name.iB nejprve definuje pomocí LV sady (ref. B7).
LV ISET T 1/11 V a T_o
kde ISET je rozlišovací číslo sady a
a součinitel přestupu tepla [W/m²K];
Rozměr veličiny vyplývá z nenulové tloušťky prvku semi-loof (hrana má plošný rozměr).
T_o teplota okolí [^oC]
Takto definovaný přestup se posléze přiřadí v souboru name.iB zvoleným elementům a jejich hranám (ref. A8, A9)
AS IAS / ... /L ISET E seznam prvků L č. hrany/ ...
kde IAS je číslo zatěžovacího stavu, ve kterém je předepsán přestup tepla sadou ISET, a lokální č. hrany vyplývá z (ref. A8, A9).
poznámka: Veličina může být závislá na souřadnicích x,y,z, čase a teplotě s využitím všech funkčních závislostí (ref. B1-B5).

6. Tepelný tok na hraně

Tepelný tok na hraně lze přiřadit v prvním zatěžovacím stavu s identifikátorem T 4 nebo v kterémkoliv dalším zatěžovacím stavu s identifikátorem T 14. V prvním případě platí předpis pro celý uvažovaný děj, v ostatních případech jen v tom zatěžovacím stavu, kde byl deklarován. Tepelný tok se v souboru name.iB nejprve definuje pomocí LV sady (ref. B7).
LV ISET T 4/14 V
kde ISET je rozlišovací číslo sady a je tepelný tok ve [W/m²]. Rozměr veličiny vyplývá z nenulové tloušťky prvku semi-loof (hrana má plošný rozměr).
Takto definovaný tok se posléze přiřadí v souboru name.iB zvoleným elementům a jejich hranám (ref. A8, A9)
AS IAS / ... /L ISET E seznam prvků L č. hrany/ ...
kde IAS je číslo zatěžovacího stavu, ve kterém je předepsán tepelný tok sadou ISET, a lokální č. hrany vyplývá z (ref. A8, A9).
poznámka: Veličina může být závislá na souřadnicích x,y,z, čase a teplotě s využitím všech funkčních závislostí (ref. B1-B5).

7. Přestup tepla na ploše

Přestup tepla na ploše lze přiřadit v prvním zatěžovacím stavu s identifikátorem T 1 nebo v kterémkoliv dalším zatěžovacím stavu s identifikátorem T 11. V prvním případě platí předpis pro celý uvažovaný děj, v ostatních případech jen v tom zatěžovacím stavu, kde byl deklarován. Přestup tepla se v souboru name.iB nejprve definuje pomocí SV sady (ref. B7).
SV ISET T 1/11 V a T_o
kde ISET je rozlišovací číslo sady a
a součinitel přestupu tepla [W/m²K];
T_o teplota okolí [^oC]
Takto definovaný přestup se posléze přiřadí v souboru name.iB zvoleným elementům a jejich stěnám (ref. A1-A9)
AS IAS / ... /S ISET E seznam prvků S č. stěny/ ...
kde IAS je číslo zatěžovacího stavu, ve kterém je předepsán přestup tepla sadou ISET, a lokální č. stěny vyplývá z (ref. A1-A9).
poznámka: Prvek semi-loof má pro teplotní výpočty definovány dvě stěny (ref. A8, A9). U 2D isoparametrických prvků se za stěnu prvku považuje jeho hrana, protože má nenulovou tloušťku (a tedy i plochu) - (ref. A1-A4).
poznámka: Veličina může být závislá na souřadnicích x,y,z, čase a teplotě s využitím všech funkčních závislostí (ref. B1-B5).

8. Tepelný tok na ploše

Tepelný tok na ploše lze přiřadit v prvním zatěžovacím stavu s identifikátorem T 4 nebo v kterémkoliv dalším zatěžovacím stavu s identifikátorem T 14. V prvním případě platí předpis pro celý uvažovaný děj, v ostatních případech jen v tom zatěžovacím stavu, kde byl deklarován. Tepelný tok se v souboru name.iB nejprve definuje pomocí SV sady (ref. B7).
SV ISET T 4/14 V
kde ISET je rozlišovací číslo sady a je tepelný tok ve [W/m²].
Takto definovaný tok se posléze přiřadí v souboru name.iB zvoleným elementům a jejich stěnám (ref. A1-A9)
AS IAS / ... /S ISET E seznam prvků S č. stěny/ ...
kde IAS je číslo zatěžovacího stavu, ve kterém je předepsán tepelný tok sadou ISET, a lokální č. stěny vyplývá z (ref. A1-A9).
poznámka: Prvek semi-loof má pro teplotní výpočty definovány dvě stěny (ref. A8, A9). U 2D isoparametrických prvků se za stěnu prvku považuje jeho hrana, protože má nenulovou tloušťku (a tedy i plochu) - (ref. A1-A4).
poznámka: Veličina může být závislá na souřadnicích x,y,z, čase a teplotě s využitím všech funkčních závislostí (ref. B1-B5).

9. Objemový tepelný zdroj

Objemový tepelný zdroj lze přiřadit v kterémkoliv zatěžovacím stavu. Výkon zdroje se v souboru name.iB nejprve definuje pomocí VV sady (ref. B7).
VV ISET T 6 V
kde ISET je rozlišovací číslo sady a je tepelný zdroj [W/m³]
Takto definovaný zdroj se posléze přiřadí v souboru name.iB celému tělesu nebo vybraným elementům.
AS IAS / ... /V ISET /V ISETEseznam prvků/ ...
kde IAS je číslo zatěžovacího stavu, ve kterém je předepsán objemový tepelný zdroj sadou ISET.
poznámka: Veličina může být závislá na souřadnicích x,y,z, čase a teplotě s využitím všech funkčních závislostí (ref. B1-B5).