FEM EquationHeat/de

FEM GleichungWärme
Menüeintrag
Lösen → Wärmeleitungsgleichung
Arbeitsbereich
FEM
Standardtastenkürzel
Keiner
Eingeführt in Version
0.17
Siehe auch
FEM Tutorium

Beschreibung

Diese Gleichung beschreibt den Wärmetransfer in starren und flüssigen Körpern.

Informationen zur Mathematik der Gleichung findet man im Elmer-Modellhandbuch im Abschnitt „Wärmegleichung”.

Anwendung

1. Einen Löser Elmer hinzufügen.
2. Diesen in der Baumansicht auswählen.
3. Es gibt mehrere Möglichkeiten, den Befehl aufzurufen:
   • Die Schaltfläche Wärmeleitungsgleichung drücken.
   • Aus dem Menü die Option Lösen → Wärmeleitungsgleichung auswählen.
4. Die Gleichungslöser-Einstellungen oder die allgemeinen Löser-Einstellungen bei Bedarf ändern.

Löser-Einstellungen

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

The heat equation provides these special settings:

• DatenBubbles: There is also a residual-free-bubbles formulation of the stabilized finite-element method. It is more accurate and does not include any ad hoc terms. However, it may be computationally more expensive. If both DatenBubbles and DatenStabilize are false, no stabilization is used and then the results might easily be nonsensical.
  Note: If during the first solver iteration you get this error:
  ERROR:: IterSolve: Numerical Error: System diverged over maximum tolerance.
  The DatenBubbles method failed. In this case set DatenStabilize to true.

Equation:

• DatenConvection: The type of convection to be used in the heat equation.
  Note: If this is not set to None, DatenStabilize must be to true otherwise the convection term will not be considered for the heat equation.
• DatenPhase Change Model: The model use for phase changes (ice to water etc.). The model Spatial 1 is the apparent-heat-capacity method, Spatial 2 and Temporal are effective-heat-capacity methods.
  For more info about the models, see this paper (section 2.5.2.2) (is in German). In the paper it was also shown that Spatial 1 has numerical problems on larger temperature gradients and that Spatial 2 was preferred for the phase change ice to water.

Informationen zum Analyse-Merkmal

Die Wärmeleitungsgleichung berücksichtigt die folgenden Analysefunktionen, sofern sie eingestellt sind:

• Körperwärmequelle-Randbedingung
• Temperatur-Startbedingung
• Temperatur-Randbedingung

Hinweis

Mit Ausnahme von Berechnungen in 2D ist es für alle oben genannten Analysefunktionen wichtig, dass sie auf eine Fläche oder einen Körper angewendet werden. Funktionen in 3D, die auf Linien oder Eckpunkte eingestellt sind, werden vom Elmer-Löser nicht erkannt.

Ergebnis

Als Ergebnis erhält man die Temperatur in Kelvin.