therm培训【可编辑范本】

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第五章 模拟计算软件Therm5。0或以上版本一、门窗截面的输入可以利用三种方法进行门窗截面图形的输入,分别是:利用therm中的衬垫图形自动转换功能输入截面图形,这个功能可以自动转换DXF文件中的多边形;相同的DXF衬垫图形文件可以用来描绘多边形;可以用输入尺寸的方法描绘截面图形.(一)自动转换功能导入衬垫图形在File菜单中,选择Underlay选项(图5—1).图5—1 导入衬垫图形,选择File菜单中的Underlay选项你将看到Underlay对话框(图5—2):图5—2 Underlay对话框用来为THERM中的截面图导入衬垫图形-148-

1点击Browse按钮。你将看到标准的Windows弹出对话框,显示出了你目前目录下所有BMP或DXF扩展名的文件;在这个对话框里你可以改变路径.你应该至少能看到安装THERM时自带的sample文件:SAMPLE.DXF。选中SAMPLE。DXF,然后用鼠标左键点击它(图5—3)。图5-3选择SAMPLE。DXF作为衬垫图形点击OK按钮,你将回到Underlay对话框。在Underlay对话框中,选中Autoconvert选项,点击OK按钮(图5-4)。图5—4 当导入衬垫图形时选中Autoconvert选项如果DXF文件复杂,导入时需要一些时间,一个小的DXF Import对话框会出现,上面显示THERM读入DXF文件的进度(图5—5)。-148-

2图5-5DXFImport对话框显示THERM读入DXF文件的状态导入的截面图形(图5-6):图5-6截面的各组成部分(二)描绘DXF衬垫图形如果你不想使用DXF自动转换的特点,你可以根据描绘衬垫图形来创建组成截面图形的多边形.当一些DXF文件不能通过自动转换功能准确定义多边形时,这个功能就非常的必要。在File菜单中,选择Underlay选项(图5-7)。图5—7描绘DXF文件,从File菜单中选择Underlay选项-148-

3你将看到Underlay对话框(图5—8).图5—8Underlay对话框用来选择需要描绘的DXF文件点击Browse按钮。你将看到标准的Windows弹出对话框,显示出了你目前目录下所有BMP或DXF扩展名的文件;在这个对话框里你可以改变路径。你应该至少能看到安装THERM时自带的sample文件:SAMPLE.DXF。选中SAMPLE。DXF,然后用鼠标左键点击它(图5—9)。图4-9 对话框显示所有扩展名为DXF或BMP的文件用鼠标左键点中SAMPLE。DXF.点击OK按钮,你将回到Underlay对话框。不要改变Underlay对话框中的任何默认的设置;点击OK按钮.-148-

4你可以看到DXF Import对话框,上面显示了THERM读入DXF文件的进度(图5—10)。图5-10当文件复杂需要一些时间导入时DXFImport对话框出现当THERM结束读入DXF文件,截面的衬垫图形为灰色,这表明这些线条组成的多边形不是真实的,可以把它当作衬垫进行描绘(图5-11)。图5—11DXF文件可当作衬垫图形导入,可以根据它描绘需要的图形(三)输入尺寸进行画图你可以利用鼠标和键盘输入尺寸来画出截面的图形.注意:确定进行这个练习时单位用的是IP(℉)制。如果是SI(℃)制,用菜单栏中的“switchunits”按钮或从Options菜单中选择,转换成℉。-148-

5图5-12截面图形的输入尺寸画法二、Auto-CAD图形到Therm的转换当你在Auto—CAD中将截面图形画好时,点击文件菜单中保存按钮,弹出对话框,在文件类型下拉类表中选择扩展名为DXF的选项,点击保存按钮,图形文件便以DXF格式保存,按照上节叙述的方法,就可将Auto—CAD中画好的图形导入Therm中进行编辑.三、Therm计算图形的编辑在编辑图形前,了解THERM中的一些功能是非常重要的。(一)粘滞距离-148-

6当图形是100%大小时,粘滞距离是3mm,相当于指针十字一边的一半。当你放大或缩小图形时,粘滞距离保持不变。当你放大图形时,粘滞距离变得相对较小,这就意味着可以方便的对图形比较细微的地方进行编辑。(二)绘图参数的选择选择Options/Preferences选项,然后点击DrawingOptions出现下面的对话框(图5—13):图5—13 设置绘图参数Arctopolygon conversion:这个选项用来设置怎样将dxf文件中的弧形读成THERM文件中的多边形。值越小,读入弧形时THERM中的分割线越多。推荐采用150.Stay inDraw modeafterdrawing:这个选项是默认打开RepeatMode。Always check foroverlappingpolygons:这个选项使THERM在你每次编辑或是画多边形时自动检查是否有重叠区域.你也可以在绘图完成时,使用View/ShowVoids/Overlaps选项进行检查.Snap Preview:这个选项会影响鼠标移动时指针的变化。Snap-148-

7Preview会使指针在粘滞距离内停留到任何一点上。对于复杂的图形来说,这个功能会节省很多时间,因为程序必须检查每个点是否在粘滞距离内.这个功能只会在你移动鼠标时起作用,当你画图时不会受到影响.TapeMeasureAverage Temperature:这个功能是显示线平均温度,它只有当有计算结果时才会显示。Allow editingofIGpolygon: 这个选项是控制从WINDOW中导入的玻璃系统是否可以进行编辑。如果你选中这个选项,你可以增加或是删除玻璃系统上的点。使用这个功能时应特别小心。默认的选项是不使用这个功能.Prompt before deletingpolygons: 这个选项的功能是当你删除多边形时是否提示你.默认的设置是删除多边形时提示你确认这个操作。如果不选择这个选项,当你删除多边形时,程序不会对你进行提示.在这种情况下,不小心删除的多边形,可以使用Edit/Undo进行恢复。DrawingSize: 这个功能显示THERM绘图的全部尺寸。这些尺寸会自动调整,很少情况下需要手动改变。(三)Snap设置在Options/THERMFile Options菜单中选择SnapSetting选项(图5-14):图5—14 Snap设置SnaptoVertical:当画垂直直线时,如果指针在粘滞范围内,那么指针将沿着精确的垂直方向移动.-148-

8SnaptoHorizontal: 当画水平直线时,如果指针在粘滞范围内,那么指针将沿着精确的水平方向移动。Snapto Underlay:当你描绘衬垫图形时,如果衬垫图形的点在指针的粘滞范围内,系统将自动使指针停留在那个点上.如果衬垫图形的两个点都在粘滞范围内,指针可能会指向错误的点。放大图形会减少错误的产生。SnaptoAngle:和Snapto Vertical&Vertical功能类似,这个选项的功能是使指针停留在指定角度的方向上.SmartSnap: 这个功能可以使多边形的边越过多边形的最后一个点,并且检查你插入的点是否和那些线太近。View/Crosshair菜单也可以实现这个功能.Show Grid: 这个选项是控制是否将网格点显示在绘图区域。Snapto Grid:这个选项的特点是使指针在网格点间移动。如果你使用此功能,必须先选择“ShowGrid”选项.GridSpacing: 这个选项的功能是改变绘图网格的间距。默认的网格间距是高和宽都是5mm.最小的网格间距是0.3mm;再小的网格间距在大多数显示器上将显示不出。GridOrigin:默认设置时,网格点的起点和绘图起点一致;改变GridOrigin中x和y的值,你可以指定不同的网格点起点.图4-15改变网格起点与绘图起点的相对位置Snapping根据它的优先级先后出现.下面列出指针停留位置的优先等级。Snapping优先级:-148-

9Snap的优先级受到Snap设置的影响。有关Snap设置我们在前面已经讨论过.假设SnapSettings的选项都以及打开,THERM捕捉点和线的优先级如下:Polygonpoint:优先级最高的是捕捉另一多边形上的一点。这个功能始终是被激活的。如果指针捕捉的那个点不是你想要的,你可以放大图形(点击鼠标右键)。Underlay point(只适用DXF文件):次一级的权限是捕捉衬垫图形的点。这个功能可以选择开启和关闭.详细请见前面SnapSetting中有关Snap toUnderlay的介绍。Gridpoint:第三级权限是捕捉网格点.你可以定义网格的起点和间距,“snaptogrid”可以选择关闭和开启。详细请见前面Snap Setting中有关SnaptoGrid的介绍。Polygon line:当指针在一条线的粘滞距离内时,第四级权限是使指针捕捉与鼠标点击的点垂直的线。这个功能不能开启和关闭。SmartSnap:第五级权限是当Smart Snap开启时才被激活.参见前面Snap Setting中有关SmartSnap的介绍。SnaptoHorizontal/Vertical:第六级权限是捕捉垂直或水平的直线。参见前面SnapSetting中有关Snap toVerticaland SnaptoHorizontal的介绍.Snap toAngle:最后一级权限是捕捉指定的角度。参见前面Snap Setting中有关SnaptoAngle的介绍。(四)ZoomZoom的功能是放大或是缩小图形。点击Zoom工具栏或是使用View/Zoom菜单选项;一个显示放到或缩小图形比例的对话框将出现.这个对话框显示放大的比例。你可以调整到合适的比例.在绘图过程中,你也可以使用鼠标放大图形:Zoomin(Rightmouse click): 点击鼠标右键放大图形。放大图形过程中,指针的位置作为新放大图形的中心。Zoomout(Shiftrightmouse click):按下Shift键并且点击鼠标右键可以使图形变小。Zoomto Fit(Ctrlrightmouseclick);按下Ctrl键并且点击鼠标右键;在可视范围内将图形变为最大.MaximumZoom:最大放大范围是50000%。(五)Void和Overlaps选项为了能自动的生成网格,你的绘图区域不能有重叠或是空白。有很多功能帮助你创建有效的计算模型,比如捕捉点,填充空白域,检查是否有重叠和无效的多边形.Therm中有个View/Show-148-

10Voids/Overlaps选项,可以帮助你较容易的识别出大面积的空白和重叠。这个功能使建立的模型为白色,所有的重叠和空白为蓝色(模型边界外的区域也是蓝色),这个功能可以使你在定义边界条件前发现问题。图5—16是使用View选项的一个实例.图5-16使用Draw/ShowVoid/Overlaps菜单发现空白区域(六)其他绘图功能Draw RepeatMode:这个功能可以通过Draw/ RepeatMode打开.当你画多边形时,如果这个功能是打开的,你的指针停留在“draw polygon”上,你不用重新选择Draw/Polygon。Materialcolors:View/ Materialcolors功能控制多边形有无填充色。Set Draw Color:View/SetDrawColor菜单选项是选择绘图时组成多边形各边显示的颜色.默认的颜色是黑色。Set PolygonBorderColor:View/SetPolygonBorderColor是组成多边形各边的颜色.默认的颜色是黑色。View PolygonVertices:View/ Polygon Vertices菜单选项是显示模型中各多边形的顶点。这个功能在共有一条复杂的边时非常有用。SelectMaterials:你可以给每个多边形选择材料;当你“draw polygon”或是“drawrectangle”时,在工具栏的右侧选择材料的类型,这个材料将被定义到多边形。你也可以在画完多边形后再选择材料。SetDrawing-148-

11Scale:改变绘图比例将改变图形所有的尺寸。Therm允许在插入玻璃时改变比例,但是不推荐这种做法。1、选择Draw/SetDrawing Scale菜单选项(图5—17)。图5—17  Draw/SetDrawing Scale菜单选项2屏幕上出现一个小的测量图标。使图标的箭头停留在起点并点击鼠标左键,移动图标到你重点并点击鼠标左键,出现RescaletheDocument对话框,输入实际直线长度(图5—18)。图5-18输入你想定义的距离(七)利用鼠标画图这节主要讨论用鼠标画图,这个功能在描绘衬垫图形时非常有用.后面讨论的有关键盘画图的方法,在已知图形尺寸的情况下比用鼠标要快速和准确.下面的例子列举了用鼠标描绘衬垫图形的步骤。-148-

12图4—19画截面图形的步骤1、画第一个多边形,选Draw Polygon按钮或是使用Draw/Polygon菜单.2、在工具栏右侧材料列表中选择多边形材料的类型。3、把指针停留在第一个要画的多边形位置上。4、点击鼠标左键开始画第一条线。5、向右移动鼠标将画出一条线。当移动到线的最后一点时点击鼠标左键,THERM将画出整条直线。每条新线会自动生成一个终点。6、用同样的方法画其他多边形。7、当只剩一条要画的线时,双击鼠标左键或是按C键,会自动闭合多边形.图5-20 根据衬垫图形画多边形当你画完第一个多边形后,用同样的方法画出截面图形中其他所有的多边形。THERM在计算时,不允许截面图形含有空白或是重叠.-148-

13图5-21第一个多边形结束;开始第二个多边形(八)利用键盘画图如果你要画特定尺寸的图形,用键盘和THERM的数字指针定位比用鼠标简单和准确。数字指针定位有绝对坐标和相对坐标两种。下面是键盘画多边形的步骤:1、按Alt—D:显示Draw菜单。2、按P或R:当显示Draw菜单后,按P是画多边形,按R是画矩形.3、移动指针到起点:有不同的方法移动指针到你想开始的位置:l如果你想在原点开始画图,按Home键。l如果你不想在原点开始画图,输入x坐标;出现StepSize对话框。选择Absolute(默认为Relative),按右方向键;输入y坐标,按上方向键,指针停留在指定的位置上。4、按Enter:按Enter开始画图(相当于点击鼠标)。5、输入第一个尺寸(数字):输入多边形第一条边的长度。StepSize对话框出现,StepSize的数字就是你刚才边的长度.不要按OK和Enter按钮。-148-

14图5—22输入数字时出现Step Size对话框6、按Up,Down,Left或Right键:右方向键表示向右画一条直线。7、按Enter生成线:按Enter生成一条新线。8、输入下一尺寸。9、按方向键。10、按Enter生成线.11、继续画直线直到多边形剩最后一条线。12、按C闭合:按C完成多边形的最后一部分。系统会自动在指针停留的点与起点之间画一条直线。(九)编辑多边形当画完一多边形后,可以对它进行编辑.例如,整个多边形可以移动;可以增加,删除或移动点等;因为矩形是多边形的一种,因而适用于多边形的方法同样适用于矩形.1、选定一个多边形可以用不同的方法选择一个多边形:l点击鼠标左键:在你要选择的多边形区域点击鼠标左键.多边形上的点都变为正方形时表示多边形已经被选中。lCtrl或是Shift加鼠标左键:如果想选择多个多边形,在你选择多边形的同时按住Ctrl或是Shift键。lTab:可以使用Tab键选择图形中的任何一个多边形;每当你按Tab键,将选择下一个多边形。不停的按Tab键,你可以把图形中的多边形选择一遍。lSelectionbox:按住鼠标左键并拖动出一方框,方框内的多边形都被选中.图5-23 用方框选择多边形-148-

15lSelectSpecial:你可以选择Edit/SelectSpecial菜单选择特定种类和编号的多边形或是边界条件。这个菜单将会出现一个对话框,让你输入要选择对象的类型.这个功能对于改变多个同样对象的材料非常有用。图5—24用SelectSpecial选择多边形2、移动多边形l点击工具栏的Move按钮或是选择Draw/Move选项.l将指针停留在要移动的多边形区域.按住鼠标左键并拖动鼠标使图形移动指定的位置。当移动多边形时,如果同时按住Shift和鼠标左键,那么多边形将沿着水平和垂直的方向移动.图5—25移动多边形3、删除多边形-148-

16l选择你要删除的多边形。l按键盘的Delete键.l会出现一个对话框,要你确定是否删除选定的多边形。如果删除,选择“Yes”选项.l多边形消失。(如果你删错了多边形,可以使用Edit/Undo菜单选项恢复。4、移动一个点移动多边形上的一个点:l点击工具栏Edit Points按钮或是使用Draw/Editpoints菜单选项。l选择多边形,上面的点随之显示出来.l把指针停留在要移动的点上。l当在点的粘滞范围内时一个双箭头的指针将出现。l使用Step Size和Arrowkeys移动点,或是拖动鼠标左键。l被移动的点所在的直线也随之变化。当移动点时,如果同时按住Shift和鼠标左键,那么点将沿着水平和垂直的方向移动.图5—26移动多边形上的点5、移动一条线移动多边形上的一条线:l选择多边形,上面的点也被选中.l按EditPoint按钮,或是使用Draw/EditPoint菜单选项。l移动指针到要移动的线的位置;当出现四个箭头的指针时,你可以移动直线。l当出现四个箭头的指针时,点击鼠标左键并拖动鼠标到指定的位置,或是用方向键使直线移动到特定位置。-148-

17当移动线时,如果同时按住Shift和鼠标左键,那么线将沿着水平和垂直的方向移动。图5-27 移动多边形上的线6、增加一个点在多边形上增加一个点:l选择要增加点的多边形,点击鼠标左键.所选择多边形上的点也显示出来。l点击InsertPoint按钮,或是使用Draw/Insert Point菜单选项(Shift—F6).l移动鼠标指针到要增加点的多边形一条边上。当鼠标指针在正确的位置,点击鼠标左键,一个新点便产生了。同样可以使用键盘的方法移动鼠标指针来增加直线上的点.-148-

18图5—28增加一个点7、删除一个点删除多边形上的一个点:l点击Edit Point按钮,或是使用Draw/Edit Point菜单选项。l选择多边形,上面的点也随之显示出来。l将指针停留在要删除的点上。l一个双箭头的指针出现。l点击键盘的Delete键,所选择的点被删除.如果你删除了错误的点,使用Edit/Undo菜单可以恢复.8、镜像和旋转THERM有两个命令可以对整个截面进行操作,镜像和旋转.你可以使用这些功能创建倾斜的截面.l复杂的图形镜像时需要一些时间。l如果图形在可视屏幕内看不到,使用Ctrl-Right按钮。9、镜像在Draw菜单中,选择Flip选项,出现Horizontal或Vertical选项。图5—30是图5-148-

19—29的水平镜像图.图5-29选择Draw菜单中Flip选项图5—30 水平方向的镜像图10、旋转在Draw菜单中,选择Rotate选项,会出现左90°,右90°,180°或Degree选项。选择Degree选项会出现一个对话框,上面可以输入指定的旋转角度。图5-32是图5—31旋转180°.-148-

20图5-31Draw菜单Rotate选项图5-32 截面旋转180°11、填充空白当有多个多边形围绕成一个封闭的区域时,THERM可以使用FillVoid功能。l点击FillVoid按钮。l绘图指针会变为FillVoid指针。l把FillVoid指针停留在所要填充的封闭区域。l点击鼠标左键,THERM绘出一多边形填充封闭的区域.-148-

21图5-33点击FillVoid按钮图5-34生成多边形12、导入玻璃系统-148-

22当你画完窗户截面后,你应该导入玻璃系统.如果你使用衬垫图形时开启了Autoconvert功能,你应该删除THERM中转换成玻璃部分的多边形.虽然你可以自己画出玻璃系统并对它进行定义,但是从WINDOW的数据库里导入会更容易一些。如果你这样做的话,材料的特性和边界条件是预先设定好的。THERM中包含一个玻璃系统的例子。13、导入WINDOW4玻璃系统(1)选择Draw/Locator选项,确定导入玻璃系统的位置。图5-35选择Draw菜单中Locator选项(2)在要导入玻璃系统的左下角点击鼠标左键,在该位置出现一个小圆圈.图5-36小圆圈表示导入玻璃系统的左下角位置(3)选择Libraries/GlazingSystems选项。-148-

23图5-37从数据库中选择玻璃的种类(4)在Glazing Systems对话框中,首先确定Glazing SystemLibrary的路径.图5—38在GlazingSystems对话框中选择WINDOW4玻璃系统(5)从下拉菜单中选择想要的玻璃系统。如果你想THERM计算截面图形时使用结露(CI)模型,点击UseCIModel forWindow4GlazingSystem选项。如果你在导入玻璃系统的时候没有选择此选项,后面的计算中你想运用此选项,可以选择Options/Therm File Options.如果你选择了此选项,计算U值时使用的是CI运算法则,和WINDOW4.1的运算法则稍有不同.这些U值和当前的NFRC U值程序是不一致的。(6)点击Import按钮。(7)另外一个对话框出现,显示玻璃的位置和大小信息.当InsertGlazingSystem对话框出现后,进可能的使用TapeMeasure工具画图,确定好长度和高度填写到相应的空白处。图5-39确定导入玻璃系统的位置和尺寸-148-

24Orientation:玻璃系统的方向.Up表示定位点在图形的下部.Down表示定位点在图形的上部。默认设置:Up。Actualcavityheight:玻璃系统空腔的高度。默认设置:39。37英寸(IP);1000mm(SI)。这个值只在进行CI计算时非常重要.Sitelinetobottom ofglass:框的可见部分到玻璃底部的距离.默认设置:0。5英寸(IP);12.7mm(SI).Spacerheight:间隔装置到玻璃底部的距离。默认设置:0。5英寸(IP);12。7mm(SI)。Edge ofGlassDimension:用于计算框的边缘影响的玻璃的尺寸。默认设置:2.5英寸(IP);63.5mm(SI).Drawspacer:如果选中这个选项,那么当导入玻璃系统时系统将画出指定材料的矩形。如果不选这个选项,你可以自己画间隔装置或是从别的THERM文件中导入。默认设置:不选。Spacermaterial:如果Drawspacer被选中,下拉菜单中列出了可供选择的间隔装置的材料。图5-40 导入玻璃系统各部分尺寸表示(8)当玻璃系统导入后,可以移动它。玻璃系统的各层和空腔可以作为一个整体来移动。(9)如果在导入玻璃系统时你选择了UseCIModelforWindow4GlazingSystems选项,你可以看到玻璃各层间的红色边界条件。这是系统自动生成的。-148-

25图5—41玻璃空腔的CI功能如果使用THERM中CI选项,当你双击玻璃空腔的边界条件时,GlazingCavity Surface对话框出现.Emissivity:表面发射率。Side:相对空腔的各个表面,有四个选择:绝热、左侧、右侧、开放Temperature:表面温度.BlockingSurface:这个选项表示是否阻止辐射传递。默认设置是选择此功能。这个功能可能会导致计算速度慢点,但是相对容易和准确。14、定义材料必须给每个多边形定义材料的类型。当你画图时,THERM自动将最近用过的材料定义到图形中.你可以在画图时定义材料或是画完图后改变材料的类型。这里有两大种类的材料,固体和空腔。固体有固定的导热率。框的空腔模型用于计算空腔的有效传导率,这在铝,乙烯基和玻璃纤维窗户框中比较常见。在绝热的玻璃窗单元的玻璃窗空腔被当作是固体,它的有效传导率代表了传导,对流和辐射。建议采用WINDOW4中导入的玻璃窗空腔模型.15、使用工具栏右侧的材料下拉菜单(1)在要选择的多边形内部点击鼠标左键。(2)被选中的多边形的顶点变为正方形.(3)-148-

26在工具栏右侧的材料下拉菜单中选择材料。快速选择材料的方法是输入材料的名称或是前几个字母。比如,输入Wood,那么将显示Wood开头的所有材料。你可以按Enter或是点击鼠标左键的方法确定采用此材料。图5-42你可在画完多边形后选择它的材料16、进入PropertiesforSeclectedPolygon(s)对话框定义多边形材料的另一种方法是双击要改变材料的多边形,这时会出现PropertiesforSeclected Polygon(s)对话框,如下图所示:图5-43双击多边形进入改变材料类型对话框这个方法的优点是你可以通过点击library进入到材料的数据库,因而可以增加材料或是改变材料的参数。-148-

2717、固体材料对于固体材料,只显示材料的名称和ID号;尽管如此,如果你点击Library按钮,你可以进入到MaterialDefinitions对话框,里面有该材料的传导率(Conductivity)和发射率(Emissivity).图5—44 点击Library按钮进入Material Definitions对话框18、框的空腔对于空腔,除了材料的名称和ID号还有一下一些参数:Keff表示有效传导率,Nu表示努赛尔数,这两个数是THERM根据所选模型在材料数据库中计算出的值,不能对它们进行编辑.Vertical和Horizontaldimensions表示矩形空腔的实际竖直和水平尺寸或是空腔模型中非矩形空腔的有效尺寸.这些值只有在选择UserDimensionsCavityModel选项时才能进行编辑.热流方向(HeatFlowDirection)可以在下拉菜单中选择。三个选项分别是水平(Horizontal),向上(Up),向下(Down).温度(Temperature)用于计算整个空腔模型的对流换热系数和单一辐射模型的辐射率.对于水平热流讲,指的是空腔垂直侧的平均温度。这些值可以进行编辑。-148-

28发射率(Emissivities)只在单一的辐射模型中出现。表面发射率与热流的方向是垂直的。从下拉菜单中预先选定或是手动输入的发射率的值都可以进行编辑。图5-45空腔的材料参数19、定义新材料在THERM中有四种材料类型:l固体l框的空腔l玻璃的空腔l外部辐射围栏THERM中有一些预先设定的材料不能对它进行编辑。可以通过下面的方法在材料数据库中增加新材料。(1)点击Library/Material Library按钮,出现MaterialDefinitions对话框。你可以使用上面MaterialDefinitions下拉菜单查看材料的特性,但是不能对它进行编辑。(2)生成一种新材料,点击New按钮。(3)系统提示你给新材料取个名字。选择一个和既有数据库中不同的名字,点击OK按钮.(4)现在又出现MaterialDefinitions对话框,但是各个编辑框都是可见的。选择适当的数值填到各个编辑框内.(5)点击Color按钮给你定义的材料选择颜色。(6)当你定义完材料的各特性,点击SaveLibAs按钮将新定义的材料保存到默认的数据库中,以后便可以在数据库中使用它。-148-

2920、固定材料对于固体材料,相关输入的各值可以在MaterialDefinitions对话框中的SolidProperties中看到。包括以下各值:导热率(Conductivity)单位:(SI);发射率(Emissivity)默认值:0.921、框的空腔在THERM的数据库中,框的空腔的材料类型有两种材料。这些材料的特性如下所示:(1)辐射模型(RadiationModel):简单的(Simplified)空腔模型(CavityModel):NFRC(2)辐射模型(RadiationModel):详细的(Detailed)空腔模型(CavityModel):NFRC图5—46默认的空腔模型(NFRCSimplified)22、玻璃的空腔这种材料类型不是很常用.玻璃空腔的特性可以在WINDOW中得到,当你导入玻璃系统时会自动出现.23、外部辐射围栏-148-

30THERM可以模拟建筑物的组成部分与周围环境的辐射换热情况.可以利用填充空白这个功能创建外部辐射围栏:(1)在辐射围栏的外面画一个临时的多边形.图5-47在外部辐射围栏的边缘画一个临时的多边形(2)点击FillVoid按钮。(3)在未定义的临时多边形内部点击FillVoid指针.这时将出现与周围多边形各点相配的一个多边形.-148-

31图5—48 利用Fill Void画外部辐射围栏多边形(4)选择刚画出的多边形,如图5-49所示。在工具栏右侧的下拉菜单中选择RadiationEnclosure选项。图4-49 定义辐射围栏多边形为RadiationEnclosure(5)删除临时的多边形,得到完整的辐射围栏。-148-

32图5-50完整的辐射围栏四、门窗边界条件的处理上一节中介绍了怎样画截面和为各部分定义材料,这是进行换热分析的第一步.下面将说明怎样给截面定义边界条件。定义边界条件的步骤不会因为截面的不同而改变。(一)定义边界条件1、确定保存了已有文件,然后点击边界条件按钮或者使用Draw/BoundaryConditions菜单选项。2、程序将在截面图形的外部画出一条粗实线,如下图所示。这条线有很多边界线组成,每个都可以单独设定边界条件.3、除了从WINDOW中导入的玻璃系统外,其他各部分都被默认设置为绝热边界条件。绝热边界条件的颜色是黑色。在THERM的边界条件数据库中,接触冷环境的部分边界条件的颜色为蓝色,接触热环境的部分边界条件的颜色为红色。-148-

33图5—51定义边界条件(二)自动检查边界条件的定义当在THERM中定义边界条件时,程序将检查截面图形的正误以便后面计算的顺利进行。如果程序检查出错误,它将出现提示对话框;在改正这些错误前将不能定义边界条件。提示错误对话框的内容如下:(1)不联系的多边形,也就是说在截面图形中一个多边形不和任何其他的多边形接触。提示错误信息是:There arematerialthatareoutsideofthe BoundaryConditions。(2)截面图形中的区域没被定义为多边形的会被看作空白。多边形的边缘覆盖相邻多边形时被看作是覆盖。提示错误信息是:Thegeometrycontainsvoids oroverlappingregions.Theedgessurroundingthese regions willbehighlighted inred。 Youmustfixthis problembeforesimulating。当你点击定义边界条件按钮时出现提示错误对话框,你必须在进行模拟计算前改正这些错误.(三)重新定义边界条件可以用THERM中的边界条件数据库(BoundaryConditionsLibrary)重新定义每一部分的边界条件。你也可以向边界条件数据库中增加新的边界条件。很多情况下,你将改变THERM自动定义的绝热边界条件。当少于两个非绝热边界条件时,THERM将不能进行模拟计算,需要重新定义边界条件:1、选择一个或多个边界部分。选择一节定义边界条件,将你的鼠标停留在那并点击左键。你将看到你选择的部分变为用两个圆点表示。-148-

34给多节定义边界条件:(1)对于连续的各节,选择第一节,按住Shift键不放,沿逆时针方向移动指针到最后一节,在最后一节点击鼠标左键并按Enter(或是双击鼠标左键)便可选择这一系列部分并弹出BoundaryCondition Type对话框。或者(2)对于不连续的各节,按住Ctrl键不放,在各小节点击鼠标左键,在最后一节按Enter(或者按住Ctrl键不放并在最后一节双击鼠标左键),将会弹出Boundary ConditionType对话框。图5—52BoundaryConditionType对话框2、当你已经给各部分定义完边界条件,你可以使用两种方法重新定义它们的边界条件:(1)在工具栏右侧的边界条件定义下拉选项中选择各项边界条件。-148-

35图5-53定义边界条件的一种方法或者(2)选择定义边界条件的各部分并按Enter键,出现BoundaryConditionType对话框。这个方法对于改变表面U值的特性非常方便,同时你也可以进入边界条件数据库来选择边界条件。在BoundaryCondition和U-Factor Surface下拉选项中选择合适的值。BoundaryCondition列表中包括了边界条件数据库,U-FactorSurface列表中包括了表面U值的数据库。图5—54定义边界条件的另一方法-148-

36从WINDOW中导入的玻璃系统已经预先定义了边界条件;THERM中假设外表面在左侧,除非你将玻璃系统翻转成水平方向.四种玻璃系统边界条件被导入:(1)内部U值(U-factorInsideFilm),外部U值(U—factoroutsideFilm):ASHRAE冬季环境下的计算。(2)内部太阳得热(SolarHeatGainInsideFilm),外部太阳得热(Solar HeatGainOutsideFilm):ASHRAE夏季环境下的计算.3、继续定义所有的边界条件。当你完成时,应和下图表示的差不多.当关闭材料的颜色时看的会更清楚一些。图5—55单一模型的最终边界条件图例(四)定义表面U值特性表面U值特性是用于将各部分分类来进行U值计算。如果没有这些特性程序将不能进行计算。U值是对在特定情况下通过截面传热情况的一个衡量。THERM中的U值特性的下拉选项有以下几种:(1)None:当绝热的部分和不需要计算U值的部分使用None。(2)Frame:Frame用于内部框的边界部分和玻璃边界介于框和可视线之间的部分。(3)Edge:Edge用于玻璃系统边界在可视线以上的部分。你可以通过在Boundary Condition对话框中点击U—factor SurfaceLibrary按钮在U—factorNameLibrary中增加新的数值。点击Add输入唯一的U—factorSurface Tag名字,系统将把这个名字添加到U-factor Surface Library中。-148-

37图5-56 不同的边界部分定义边界U值特性(五)THERM的查错功能定义边界条件时THERM会查看画图过程中出现的错误。这个功能可以帮助你调整坏点和检查出图形中小的空白和覆盖。THERM的另外一个查错功能是能识别无效和不能进行网格划分的多边形。当检查图形错误时,THERM将会进行以下两方面的检查:首先,THERM检查多边形的各条边。如果一个点在多边形的一条边上,但是不在相邻多边形的边上,当相邻边小于浮点公差时(0.01mm),THERM将自动在相邻边上增加一点并和先前那个点合并,因而在两个多边形上有同一个点。如果相邻两边距离大于浮点公差时,系统将不会做什么,这条不相配的边将导致空白或是覆盖区域.其次,THERM将检查是否有点间距小于检查公差(0。1mm)的点,如果有将被做上红圈的标记,这些就是坏点。在进行计算前应改正这些点。图5-57空白区域的大小将决定THERM怎样处理错误-148-

38(1)查找和修正坏点当THERM检查出坏点时,如果你希望在模型中保留这些点时,THERM将在这些点周围画红的圆圈,并弹出对话框:图5—58当你定义边界条件时出现的对话框信息Markthepointbutdon'tadjustthem:这是默认的设置,当你第一次尝试定义边界条件时推荐使用。它允许你检查存在问题的圆圈,你可以手动改正他们或是把它们留在模型中。有时候一些点会在相邻多边形的边上,但是它们不是严密的排成一行.这种情况下系统将在每个多边形的边上添加一些匹配的点,这就导致在两个多边形上的点间距太小(将被检测成坏点).这种情况下,你要删除其中的一个点,要注意的是一定要删除在两个多边形上的点。先选中一个多边形,按住Shift键不放,选择另外一个多边形,使用Draw/EditPoints菜单选项删除在两个多边形上的点.如果你没删除成功,系统将重新提示。如果你选择标记坏点,你应该关闭材料的颜色以便能看的更加清楚。在View菜单中不选中MaterialColors选项.这时你将只看到多边形的轮廓,被圈上的点也非常明显。如果你要修改这些点,可以放大要该区域。有时一些看上去好的区域有一个红圆圈.如果你选择这个点的顶点并且拖动它移动一小段距离然后释放,顶点将停留在正常的点上,有问题的点将被移除。如果你的模型中只还有这样的区域,你可以使用AutomaticallyAdjust Pointwithin Tolerance选项。如果你想保留一些包含小于0。1mm的点的区域,你可以关闭View/BadPoint选项.尽管如此,虽然你看不到这些圆圈,它们仍然在那.如果你想移除这些红的圆圈,你可以使用Draw/ClearBadPoints命令。-148-

39图5—59THERM在检查相邻多边形匹配点时产生的坏点图5—60关闭材料的颜色Automatically adjust pointswithin tolerance:当选择这项功能,THERM将自动合并任何间距小于0.1mm的两点。在你的截面模型中一些细微的部分可能会产生一些意想不到的变化。建议你使用此功能时先保存你的工作。一旦使用此功能,你将不能用Undo命令恢复.有些时候当你使用此功能时,你会看到一个对话框,如图5-61所示.-148-

40图5-61当THERM不能处理所有的坏点时坏点的存在使你不能保留初始设置的边界条件.当你在修正这些坏点时,如果你没有改变截面图形,边界条件将会保留,你可以继续进行计算.如果你保留边界条件时,确定你在使用Draw/ClearBadPoints选项删除了存在的红线和圆圈。(2)查找空白和覆盖区域定义边界条件时同样使得THERM检查小的空白和覆盖区域.当相邻多边形有不匹配的边时,说明有可能存在空白或是覆盖区域。THERM将在中点用不匹配的红线标记出来并弹出提示对话框。图5-62THERM提示有空白或是覆盖区域图5—63 空白和覆盖区域用红圈标记出来-148-

41(六)定义新边界条件THERM边界条件数据库中预先设定的边界条件是不能编辑的.如果你在Boundary Condition下拉选项中找不到合适的边界条件,你可以通过下面的方法增加边界条件数据库。1、通过Library/BoundaryCondition Library菜单选项打开BoundaryConditionLibrary。出现BoundaryCondition对话框。预先设定的边界条件不能编辑,但是你可以使用下拉选项查看它们的特性.图5-64Boundary Condition对话框2、点击New按钮创建新的边界条件.3、为新边界条件起个名称。输入的名称不能和已经存在的有重复,点击OK按钮。图5-65输入新边界条件的名称4、点击Color按钮改变材料默认的蓝色设置。5、现在你将看到相同的BoundaryCondition对话框,但是所有的选项你都可以进行编辑,因而你可以创建新边界条件.-148-

426、当你定义完边界条件的特性,点击SaveLib按钮;新边界条件将被永远的保存到默认的数据库中.如果你忘记保存,THERM将提示你保存.图5-66创建新边界条件对话框五、Therm的计算(一)计算菜单计算菜单如图5-67所示。图5—67计算菜单选项Calculation:使用这个选项或是F9对当前的THERM文件进行计算。相当于点击计算图标。Display Options:使用这个选项或是Shift—F9打开ResultsDisplay-148-

43Options对话框。默认的设置是在计算结束后显示等温线.图5-68 ResultsDisplayOptions对话框Show U-factor:使用这个选项或是Ctrl-F9打开Show U-factor对话框。下面的章节中将介绍有关U-factor更多的信息.CalcManager:使用这个功能将THERM文件排成列表。程序依次在表的最上面开始计算.点击CalcManager打开CalculationManager对话框,如图5—69所示:图5-69CalculationManager对话框CalculationManager各选项按钮如下:Close:关闭CalculationManager对话框。即使对话框关闭,列表中的THERM文件仍在运行。Add:Add的功能是在列表的最后再增加一个THERM文件。Remove:Remove的功能是删除列表中的一个THERM文件.点击鼠标左键选中该文件,按Remove,该文件从列表中删除.-148-

44StartorPause:StartorPause用于开始和暂停运行文件。如果显示Start,点击这个按钮,程序将按列表中文件的顺序依次进行计算。如果显示Pause,点击这个按钮,程序将停止所有的计算。Interrupt:该选项的功能是系统结束当前的计算步骤后停止THERM文件的运行。Log:Log按钮的功能是显示正在进行计算的文件列表和在计算过程中出现的错误信息.这个内容可以通过ClearLog按钮手动清除,当关闭THERM程序时也会自动清除。图5—70 Calculation Log对话框BackgroundCalc:如果选择这个选项,程序将在后台进行模拟计算,这就允许模型计算时你可以在THERM中进行其他工作.程序在状态栏中显示正在进行的文件的名称和计算的情况。Addtoqueue:该选项将当前激活的THERM文件添加到CalcManager列表中。StopCurrentCalculation:选择此选项将停止Therm文件的运行.在停止前,THERM将完成当前的计算步骤。(二)THERM文件的计算结果开始计算THERM文件时,做以下操作:1、在Options/ThermFile Options和Options/Preferences中设置合适的值。2、在Calculation菜单中打开Background Calc选项.3、点击计算按钮。4、选择Background Calc选项后,程序将显示计算过程。计算过程的快慢取决于截面的复杂程度和网格的优劣以及CPU的速度和内存的大小。-148-

45六、Therm计算结果的应用当系统完成模拟计算后,你可以查看结果,结果有不同的显示方式:lU—Factor:U值lFinite—ElementMesh:有限元网格lIsotherm:等温线lFluxVectors:流动向量lColorInfrared:彩色红外图lColorFluxMagnitude:彩色流量量级lReport:报告选择Calculation/DisplayOptions菜单选项打开Results DisplayOptions对话框,如图5-71所示.图5—71ResultsDisplayOptions对话框DrawResults:这个选项应选中,它的功能是显示图解的结果。默认设置:选择。Show:Show部分包括以下几个选项,每次只能选择一个.ShowMin/Max:显示模拟结果中的温度最大和最小值。ShowElementIds:查看某一标号的网格单元的值.默认设置:不选择。SetScreen Font:选择屏幕显示字体的类型.(一)U值可以通过Calculation/ShowU-factors菜单或是Ctrl-F9显示截面图形的U值结果。-148-

46图5—72 显示U值结果将出现U值结果的对话框,列出了截面图形的U值。你可以选择整个表面,X方向或是Y方向的U值。如果PercentErrorEnergy Norm值是N/A,这表明计算时关闭了ErrorEstimator.如果打开Error Estimator,PercentErrorEnergyNorm的值将出现在方框内.值在5—10%认为收敛结果好。图5-73U值结果对话框-148-

47图5-74 X方向和Y方向的定义将U值的结果输入到文本文件:点击Export按钮,出现Save对话框,保存文件到指定路径。图5-75将U值结果输入到文本文件中(二)温度最大/最小值通过Calculation/Display Options对话框选择Show Min/Maxtemperature选项。当选择此选项后,图中蓝色的表示温度最小值,红色表示温度的最大值。同时出现的小对话框内给出了最大最小值所在的坐标。图5-76选择ShowMin/Maxtemperature选项-148-

48图5—77显示最大和最小温度(三)指针显示温度当计算结束后,你可以在指针停留在图形中的任何位置查看温度值:(1)在View菜单中,选择TemperatureatCursor选项。(2)在画图区域中出现一个小的温度对话框,它显示指针停留位置网格点处的温度值。在显示有限元网格时,该功能非常有用。当指针移动时,温度随之发生变化。当指针在截面图形之外时,不显示温度值。图5—78指针停留处的温度值-148-

49(3)如果你想知道某一特定位置的温度值,你可以在适当的多边形中增加一个点,使该处成为网格节点。当计算结束后,你可以利用Temperature atCursor功能查看该处的温度值.(四)线平均温度当计算结束后,你可以利用TapeMeasureAverageTemperature功能获得截面中两点之间的线平均温度.图5-79线平均温度选项打开这项功能,点击TapeMeasure图标,在你要选择的直线的起点位置点击鼠标左键,移动指针到终点位置,再一次点击鼠标左键,将出现一个显示两点间平均温度的对话框.图5-80使用TapeMeasure确定两点间平均温度-148-

50(五)图示结果通过Calculation/DisplayOptions菜单进入ResultsDisplay Options对话框。Show选项提供了不同的显示选项,一次只能选择一项。图5-81图示结果显示选项(六)有限元网格THERM在计算前自动生成有限元网格。截面图形被划成许多不连续的单元用于有限元计算。点击Finite ElementMesh选项。图5-82 有限元网格-148-

51(七)等温线THERM计算结束后,可以显示截面图形中的等温线。利用等温线可以清楚的看到温度梯度分布。等温线也可用于确定截面中的热或冷的区域,预测热降解或是结露。图5—83 等温线(八)流动向量流动向量的结果显示了通过截面的热流数量和方向。每个向量表示一个网格单元。向量的长度相当于热流的数量.这些结果只能定量的表示结果.箭头的方向表示了热流的方向。图5-84流动向量-148-

52(九)彩色红外图彩色红外图显示了截面图形的温度梯度.每个温度用不同的颜色表示;冷色调表示低温区域,暖色调表示高温区域.图5—85彩色红外图(十)彩色流量量级彩色流量量级表示了热流向量,热流的大小用颜色表示;冷色调表示低热流,暖色调表示高热流。但是这个功能不能表示热流的方向.图5—86彩色流量量级-148-

53(十一)报告THERM在每进行一次计算时都会产生一个报告。报告内容包括U值的情况和对截面的描述。在File菜单中,选择Report选项,点击Print按钮输出报告;点击Close关闭报告。图5—87 报告对话框(十二)输出到WINDOWTHERM的一个功能是允许你降一个THERM文件输出到WINDOW中。利用File/Export菜单,在出现的对话框中指定新文件的名称和格式。图5-88输出THERM文件为WINDOW文件格式-148-

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