Ansys: Wie optimiert man einen "Lüftungskanal" so, dass der Luftstrom am Austritt nahezu Uniform ist?
Das hier ist nicht das Originalteil, sondern etwas Ähnliches:
Am runden Einlass sei ein Rohr befestigt, das einen nahezu idealen Luftstrom mit gleicher Geschwindigkeit usw liefere.
Nun möchte ich, dass die Strömung über der Viereckigen Öffnung Uniform ist, also überall an der gesamten Auslassfläche etwa gleich viel Luft durchkommt.
Wie optimiere ich das Teil nun in Ansys, sodass das gegeben ist? Topologieoptimierung
1 Antwort
Das macht man mit einem Wabenkanal.
Hier erzeugt man den Querschnitt durch ganz viele möglichst dünner Rohre. Die Ideale Form ist dabei ein Hexagonaler Querschnitt. Das erlaubt dann maximalen Querschnitt für das Medium bei gegebenem Gesamtdurchmesser.
Je mehr Rohre hat und desto länger die sind, desto Uniformer ist die Strömung. ABer je mehr Röhrchen man hat, desto mehr Widerstand erzeugt das da der nutzbare Querschnitt sinkt.
Du packst so viele Röhrchen rein wie Du kannst. Je mehr und je länger, desto besser.
Allerdings erzeugt das mehr Reibung, also Widerstand in der Strömung.
Die Kunst ist zu wissen wie viele Röhrchen "zu viel" sind, die Strömung also zu sehr gehemmt wurde.
P.S.:
Die Ideale Form ist übrigens ein Pentagon. Deswegen haben Binenwaben diese Form. Spart Material, also Oberflächen die Reibung verursachen. Aber Technisch schwerer her zu stellen, also nimmt man da lieber Hexagone, die kann man besser in runde und rechteckige Querschnitte unterbringen und auch leichter fertigen.
Danke, aber wie kann ich den Durchmesser der Röhrchen am besten bestimmen? Muss er sich über die Rechteckige Fläche ändern?