FEM ConstraintFlowVelocity/de

Beschreibung

Ordnet einer Kante in 2D oder einer Fläche in 3D eine Strömungsgeschwindigkeit als Grenzbedingung zu.

Das FEM-Strömungsgeschwindigkeits-Aufgaben-Fenster

Anwendung

1. Es gibt mehrere Möglichkeiten, den Befehl aufzurufen:
   • Die Schaltfläche Grenzbedingung für die Strömungsgeschwindigkeit drücken.
   • Die Option Modell → Fluid-Randbedingungen → Grenzbedingung für die Strömungsgeschwindigkeit aus dem Menü wählen.
2. Die Schaltfläche Hinzufügen drücken.
3. Die Zielobjekte auswählen. eingeführt in 1.1: Um Objekte aus der Auswahl zu entfernen, auf die Schaltfläche Entfernen klicken.
4. unspecified deaktivieren, um die erforderlichen Felder für die Bearbeitung zu aktivieren.
5. Die Geschwindigkeitswerte festlegen oder (eingeführt in 0.21) eine Formel angeben.

Formeln

eingeführt in 0.21

Es ist möglich eine Geschwindigkeit festzulegen, durch Angabe des Geschwindigkeitsprofils als Formel. In diesem Falle verwendet der Löser die Geschwindigkeiten an den unterschiedlichen Stellen dem Profil entsprechend.

Als Beispiel für die Festlegung des Geschwindigkeitsprofils

${\displaystyle v_x(y)=6(y-1)(2-y)}$

für ${\displaystyle y\in [1;2]}$ (unter Annahme, dass z.B. eine Leitung die Wand bei y = 1 m und y = 2 m hat)

gibt man dies in das Feld Formula ein:
Variable Coordinate 2; Real MATC "6*(tx-1)*(2-tx)"

Dieser Code hat die folgende Syntax :

• Das Präfix Variable legt fest, dass die Geschwindigkeit keine Konstante sondern eine Variable ist.
• Die Variable für die Berechnung der Geschwindigkeit ist Coordinate 2, also y.
• Die Geschwindigkeitswerte werden als Real (Fließkommazahl) zurückgegeben.
• Das Präfix MATC zeigt dem Löser Elmer an, dass der folgende Code eine Formel ist.
• tx ist immer der Name der Variable in MATC-Formeln, auch wenn in unserem Falle tx eigentlich y ist.

Dieses y gilt nur in dem Intervall ${\displaystyle y\in [1;2]}$, da MATC nur das tx-Intervall auswertet, in dem das Ergebnis positiv ist. Dieses Verhalten ist etwas ungewöhnlich, hat aber den Vorteil, dass man das Intervall nicht von Hand festlegen muss.

Es ist auch möglich, mehr als eine Variable zu verwenden. Siehe z.B. die Festlegung von Drehungen unter Randbedingung Versatz.

Hinweise

• Jede Vektorkomponente, die das Ergebnis des Lösers sein soll, muss als Unspecified (Nicht spezifiziert) festgelegt werden.
• Wenn die Zielfläche oder -kante nicht mit dem kartesischen Hauptkoordinatensystem ausgerichtet ist, kann die Option Normal to boundary (Normal zur Grenze) festgelegt werden.

  Wenn Normal zur Grenze aktiviert ist, ist der Normalenvektor zur ausgewählten Kante oder Fläche X und wird vom Netzbereich weg ausgerichtet.

  Wenn beispielsweise ein Luftstrom von 20 mm/s in den Bereich eintreten soll, muss bei Normal zur Grenze im Feld Geschwindigkeit x -20 mm/s eingegeben werden.

• Für eine Wand mit rutschfesten Eigenschaften setzt man alle Geschwindigkeitskomponenten auf 0.
• Für eine Symmetriebedingung setzt man den Fluss auf (0, Nicht angegeben, Nicht angegeben), wenn Normal zur Grenze aktiviert ist.