FEM EquationFlux/de

FEM GleichungFluss
Menüeintrag
Lösen → Flux-Gleichung
Arbeitsbereich
FEM
Standardtastenkürzel
Keiner
Eingeführt in Version
0.17
Siehe auch
Keiner

Beschreibung

Diese Gleichung wird für die Berechnung der Flussgrößen verwendet, die normalerweise aus poisson-artigen Gleichungen resultieren. Diese enthalten die FEM GleichungWärme und die FEM GleichungElektrostatik.

Informationen zur Mathematik der Gleichung findet man unter Elmer-Modell-Handbuch, Abschnitt Flux-Berechnung.

Anwendung

1. Einen Elmer-Löser hinzufügen.
2. Ihn in der Baumansicht auswählen.
3. Es gibt mehrere Möglichkeiten, den Befehl aufzurufen:
   • Die Schaltfläche Fluss-Gleichung drücken.
   • Die Option Lösen → Fluss-Gleichung aus dem Menü wählen.
4. Um die erforderlichen Randbedingungen einzubeziehen, einen der folgenden Schritte ausführen:
   • Den Befehl FEM GleichungWärme aufrufen.
   • Den Befehl FEM GleichungElektrostatik aufrufen.
5. Bei Verwendung einer elektrostatischen Gleichung ändert man die Eigenschaft Daten-EigenschaftFlux Coefficient in None und die Eigenschaft Daten-EigenschaftFlux Variable in Potential.
6. Gegebenenfalls die Einstellungen des Gleichungslösers oder die allgemeinen Einstellungen des Lösers ändern.

Löser-Einstellungen

Die allgemeinen Löser-Einstellungen findet man unter Elmer-Löser-Einstellungen.

Die Flussgleichung bietet diese speziellen Einstellungen:

• Daten-EigenschaftAverage Within Materials: Wenn true, wird die Kontinuität innerhalb desselben Materials in der diskontinuierlichen Galerkin-Diskretisierung unter Verwendung der Strafterme der diskontinuierlichen Galerkin-Formulierung erzwungen.
• Daten-EigenschaftCalculate Flux: Berechnet den Flussvektor.
• Daten-EigenschaftCalculate Flux Abs: Berechnet den Absolutwert des Flussvektors. Erfordert, dass Daten-EigenschaftCalculate Flux true ist.
• Daten-EigenschaftCalculate Flux Magnitude: Berechnet die Größe des Vektorfeldes. Erfordert, dass Daten-EigenschaftCalculate Flux true ist. Im Grunde genommen entspricht dies Daten-EigenschaftCalculate Flux Abs, benötigt jedoch weniger Speicherplatz, da die Matrixgleichung nur einmal gelöst wird. Der Nachteil ist, dass negative Werte auftreten können.
• Daten-EigenschaftCalculate Grad: Berechnet den Gradienten des Flusses.
• Daten-EigenschaftCalculate Grad Abs: Berechnet den absoluten Flussgradienten. Erfordert, dass Daten-EigenschaftCalculate Grad true ist.
• Daten-EigenschaftCalculate Grad Magnitude: Berechnet die Größe des Vektorfeldes. Erfordert, dass Daten-EigenschaftCalculate Grad true ist. Im Grunde genommen entspricht dies Daten-EigenschaftCalculate Grad Abs, benötigt jedoch weniger Speicherplatz, da die Matrixgleichung nur einmal gelöst wird. Der Nachteil ist, dass negative Werte auftreten können.
• Daten-EigenschaftDiscontinuous Galerkin: Bei diskontinuierlichen Feldern erzwingt die Standard-Galerkin-Näherung eine Kontinuität, die unter Umständen nicht physikalisch ist. Um dies zu beheben, setzen man diese Eigenschaft auf true. Dann kann das Ergebnis diskontinuierlich sein und sogar als solches visualisiert werden.
• Daten-EigenschaftEnforce Positive Magnitude: Wenn true, werden die negativen Werte der berechneten Magnitudenfelder auf Null gesetzt.
• Daten-EigenschaftFlux Coefficient: Name des Proportionalitätskoeffizienten zur Berechnung des Flusses.
• Daten-EigenschaftFlux Variable: Name der potenziellen Variablen, die zur Berechnung des Gradienten verwendet wird.

Informationen zum Analyse-Merkmal

Die Flussgleichung hat keine eigenen Randbedingungen. Sie übernimmt die Randbedingungen aus der Wärmeleitungsgleichung oder der Elektrostatischen Gleichung.

Ergebnisse

Die verfügbaren Ergebnisse hängen von den Löser-Einstellungen ab. Wenn keine der DatenCalculate *-Einstellungen auf true gesetzt wurde, wird nichts berechnet. Andernfalls sind auch die entsprechenden Ergebnisse verfügbar.

Die resultierende Flussgröße ist entweder der Wärmefluss ${\displaystyle \mathrm{W}/{\mathrm{m}}^{\mathrm{2}}}$ (fälschlicher Weise auch "Temperaturfluss" genannt) oder der Potentialfluss (<-?) in ${\displaystyle \mathrm{W}/{\mathrm{m}}^{\mathrm{2}}}$ (${\displaystyle \mathrm{A}\mathrm{\cdot }\mathrm{V}/{\mathrm{m}}^{\mathrm{2}}}$).