* fichier : Effet_Joule_01.dgibi ************************************************************************ * Section : Thermique Convection * Section : Thermique Conduction * Section : Diffusion Fick ************************************************************************ *--------------------------------------------------------------------* * * * TEST Effet_Joule_01 * * ------------------- * * * * Cas-test de Verification uniquement (Pas de valeurs testees) * * * * Dimension du probleme : 2D * * Elements finis utilises :'QUA4' * * Modeles utilises :'THERMIQUE' 'CONDUCTION' * * :'THERMIQUE' 'CONVECTION' * * :'DIFFUSION' 'FICK' * * * * Barreau 2D soumis a une difference de potentiel. Le courant * * electrique y circulant genere une source de chaleur par effet * * Joule. Le terme source est mis a jour au cours des iterations * * dans la procedure CHARTHER prevue a cet effet. La chaleur est * * evacuee par convection sur le contour du barreau. * * * * Les caracteristiques materiaux ont ete choisies variables en * * fonction de la temperature. Elles ne correspondent pas a un * * materiau reel, mais se rapporche des valeurs pour le Cuivre. * * * ********************************************************************** 'DEBP' CHARTHER PRECED*'TABLE' tt*'FLOTTANT' ; ************************************************************************ * PROCEDURE CHARTHER * - Definition de la source de chaleur due a l'effet Joule * - Q = Integrale sur les elements du produit scalaire J . E * - J = SIG . E * - E =-GRAD(Ve) ************************************************************************ CHP_Ve ='EXCO' TH_COUR 'Ve' 'Ve'; MCH_E ='GRAD' CHP_Ve MOD1 * -1.; MCH_SIG ='REDU' CHMAT MOD1 ; 'Conductivite Electrique Instanciee'; MCH_J = MCH_SIG * MCH_E ('MOTS' 'KD' 'KD') ('MOTS' 'Ve,X' 'Ve,Y') ('MOTS' 'JX' 'JY'); * Sauvegarde du Courant electrique PRECED.'ESTIMATION'.'COURANTS_ELECTRIQUES'= MCH_J; * Puissance Joule par unite de volume MCH_Pel ='PSCA' MCH_J MCH_E ('MOTS' 'JX' 'JY') ('MOTS' 'Ve,X' 'Ve,Y'); * Terme Source SRC1 =('SOUR' MCH_Pel MOD1) 'NOMC' 'Q'; * Sortie du terme source dans ADDI_SECOND TAA ='TABL'; TAA.'ADDI_SECOND' = SRC1 ; 'FINP' TAA; *OPTIONS GENERALES * 'OPTI' 'DIME' 2 ; 'OPTI' 'ELEM' 'QUA4' ; 'OPTI' 'TRAC' 'PSC' ; *PARAMETRES * V_Max = 0.5 ; 'COMM' 'Tension appliquee au bout de la piece en Volts'; T_ini = 273.15 + 25. ;'COMM' 'Temperature en Kelvins'; *MAILLAGE * DX = 1. ; DY = 0.1 ; P1 = 0. 0. ; P2 = DX 0. ; L1 ='DROI' 100 P1 P2; L2 ='PLUS' L1 (0. DY); S1 ='REGL' 10 L1 L2; C1 ='CONT' S1; MPot1 ='ELEM' C1 'APPU' 'LARG' P1 ; MPot2 ='ELEM' C1 'APPU' 'LARG' ('POIN' C1 'PROC' (DX DY)) ; *MODELE * MOD1 ='MODE' S1 'DIFFUSION' 'INCO' 'Ve' 'Qe' ; MOD2 ='MODE' S1 'THERMIQUE' ; MOD3 ='MODE' C1 'THERMIQUE' 'CONVECTION'; MODTOT= MOD1 'ET' MOD2 'ET' MOD3; *Conductivite Electrique dependant de 'T' EvSIG='EVOL' 'MANU' 'T' ('PROG' 273.15 500.) 'KD' ('PROG' 59.6D6 50D6 ); *Proprietes Thermique dependant de 'T' EvK ='EVOL' 'MANU' 'T' ('PROG' 273.15 500.) 'K' ('PROG' 401. 490. ); EvRHO='EVOL' 'MANU' 'T' ('PROG' 273.15 500.) 'RHO' ('PROG' 8960. 8700.); EvC ='EVOL' 'MANU' 'T' ('PROG' 273.15 500.) 'C' ('PROG' 380. 390. ); EvH ='EVOL' 'MANU' 'T' ('PROG' 273.15 500.) 'H' ('PROG' 10. 20. ); MAT1 ='MATE' MOD1 'KD' EvSIG ; MAT2 ='MATE' MOD2 'K' EvK 'RHO' EvRHO 'C' EvC ; MAT3 ='MATE' MOD3 'H' EvH ; MATTOT= MAT1 'ET' MAT2 'ET' MAT3; *Blocages RIG1 ='BLOQ' 'Ve' MPot1; RIG2 ='BLOQ' 'Ve' MPot2; BLODIF= RIG1 'ET' RIG2 ; *Chargement : Potentiels Electrique et Temperature exterieure CHP_Ve1 ='DEPI' RIG1 0. ; EVO_Ve1 ='EVOL' 'MANU' 'TEMP' ('PROG' 0. 1.D10) 'Ve' ('PROG' 1. 1.) ; CHAR_Ve1 ='CHAR' 'CIMP' CHP_Ve1 EVO_Ve1 ; CHP_Ve2 ='DEPI' RIG2 V_Max ; EVO_Ve2 ='EVOL' 'MANU' 'TEMP' ('PROG' 0. 10. 1.D10) 'Ve' ('PROG' 0. 1. 1.) ; CHAR_Ve2 ='CHAR' 'CIMP' CHP_Ve2 EVO_Ve2 ; CHP_TECO ='MANU' 'CHPO' C1 1 'T' 300. ; EVO_TECO ='EVOL' 'MANU' 'TEMP' ('PROG' 0. 1.D10) 'TECO' ('PROG' 1. 1.) ; CHAR_TECO ='CHAR' 'TECO' CHP_TECO EVO_TECO ; CHATOT =CHAR_Ve1 'ET' CHAR_Ve2 'ET' CHAR_TECO; *Conditions Initiales CHP_T_INI='MANU' 'CHPO' S1 1 'T' T_ini 'NATU' 'DIFFUS'; CHP_J_INI='MANU' 'CHML' MOD1 'JX' 0. 'JY' 0. 'STRESSES'; *Temps calcules LTPS1 ='PROG' 0. 'PAS' 1. 20. ; *PASAPAS * TAB1 ='TABL' ; TAB1.'MODELE' = MODTOT ; TAB1.'CARACTERISTIQUES' = MATTOT ; TAB1.'BLOCAGES_DIFFUSIONS' = BLODIF ; TAB1.'CHARGEMENT' = CHATOT ; TAB1.'TEMPERATURES' ='TABL' ; TAB1.'TEMPERATURES' . 0 = CHP_T_INI ; TAB1.'COURANTS_ELECTRIQUES' ='TABL' ; TAB1.'COURANTS_ELECTRIQUES' . 0= CHP_J_INI ; TAB1.'TEMPS_CALCULES' = LTPS1 ; TAB1.'PROCEDURE_CHARTHER' = VRAI ; PASAPAS TAB1; * POST-TRAITEMENT * DIM1 ='DIME' TAB1.'TEMPS'; II = DIM1; tpsi = TAB1.'TEMPS' . (II - 1) ; Ti = TAB1.'TEMPERATURES' . (II - 1) ; Vei = TAB1.'CONCENTRATIONS' . (II - 1) ; Ji = TAB1.'COURANTS_ELECTRIQUES'. (II - 1) ; TIT1 ='CHAI' 'Temperature[K] a l''instant :' tpsi '[s]'; 'TRAC' Ti S1 'TITR' TIT1; TIT2 ='CHAI' 'Potentiel electrique [V] a l''instant :' tpsi '[s]'; 'TRAC' Vei S1 'TITR' TIT2 ('PROG' 0. 'PAS' (V_Max / 20.) V_Max); GTi ='GRAD' Ti MOD2; Amp_GTi =('PSCA' GTi GTi ('EXTR' GTi 'COMP') ('EXTR' GTi 'COMP')) ** 0.5; Amp_GTi = 1.D0 / ('MAXI' Amp_GTi) * 0.02; VectJGTi='VECT' GTi MOD2 Amp_GTi ('EXTR' GTi 'COMP') ; TIT3 ='CHAI' 'Gradient de temperature [K.m-1] a l''instant :' tpsi '[s]'; 'TRAC' VectJGTi S1 'TITR' TIT3; Amp_Ji=('PSCA' Ji Ji ('EXTR' Ji 'COMP') ('EXTR' Ji 'COMP')) ** 0.5; Amp_Ji=1.D0 / ('MAXI' Amp_Ji) * 0.02; VectJi ='VECT' Ji MOD1 Amp_Ji ('EXTR' Ji 'COMP') ; TIT4 ='CHAI' 'Densite de courant electrique [A.m-2] a l''instant :' tpsi '[s]'; 'TRAC' VectJi S1 'TITR' TIT4; 'FIN';