Порожнистий куб піддається різним потокам у стаціонарному стані BEI Energetics, Processes and
Ти тут
Презентація справи
Перший випробувальний приклад складається з дослідження порожнистого куба, що зазнає різних потоків у стійкому стані.
Куб має 10 см хребта і 5 мм товщиною. На одній із цих граней він піддається радіаційному потоку $ q_1 = 1300 \ Вт/м ^ 2 $, що представляє сонячний радіаційний потік, а на протилежній грані - радіаційному потоку $ q_2 = 300 \ Вт/м ^ 2 $, що представляє земний радіаційний потік (див. малюнок нижче). Куб виготовлений з алюмінію, властивості якого такі:
| $ \ rho $ | $ 2700 \ кг/м ^ 3 дол |
| $ C_p $ | $ 900 \ Дж/кг/K $ |
| $ k $ | $ 238 \ Вт/м/К $ |
| $ \ epsilon $ | $ 0,9 $ |
Цей перший тестовий випадок дозволяє нам просто порівняти результати, отримані з Comsol та NX для проблеми випромінювання/провідності.
Цифрове дослідження
Ми побудували графік на графіку нижче температурних профілів вздовж куба, отриманого за допомогою Comsol та NX. Ми отримуємо максимальну температуру в центрі грані, на яку накладається сонячний радіаційний потік ($ x = 0,05 \ m $), а також дуже незначне підвищення температури на протилежній грані, на яку накладається земний потік . нижній ($ x = 0,25 \ m $).
Порівняння програмного забезпечення
Максимальна різниця температур, що спостерігається між двома розчинниками, становить 0,7 \ ° C $, тобто це змушує нас бути впевненими у використанні NX для розрахунків радіації.
Крім того, також зазначається, що незалежно від використовуваного програмного забезпечення, гладкість сітки не враховується в точності результатів, коли куб піддається лише радіаційному потоку та провідності, результатам між очищеною сіткою та більш грубою сіткою майже ідеально перекриваються.
Таким чином, для дослідження Cubesat ми будемо задоволені використанням досить грубої сітки, яка дозволить нам зменшити час обчислення, зберігаючи при цьому хорошу точність результатів.
Порівняння 2D/3D геометрії з NX
У NX ми створили 3D-геометрію з певною товщиною стінки для куба, а також 2D-геометрію, де стіни не мають товщини. Фізично бажана товщина буде надана NX при запуску розрахунків, щоб імітувати теплопровідність у фіктивній товщині.
Результати, отримані за допомогою 2D-геометрії та квадратної сітки, ближчі до результатів, отриманих за допомогою Comsol, ніж результати, отримані за допомогою 3D-геометрії та тетраедричної сітки. Однак усі ці результати залишаються дуже близькими і відрізняються між собою лише на півградуса.
В іншому, дослідження Cubesat проводитиметься з двовимірною геометрією та квадратною сіткою, щоб наблизитись до досліджень, вже проведених CSUT із програмним забезпеченням THERMICA, та мати можливість порівняти результати двох програм.