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solidworks传热分析类型 |
传热分析类型
传热分析根据与时间的相关程度分为两种类型。
? 稳态热分析。在这种分析中,只关心物体达到热平衡状态时的热力条件,而不关心达到这种状态所用的时间。达到热平衡时,进入模型中每个点的热能与离开该点的热能相等。一般来说,稳态分析所需的唯一材料属性是热导率。
? 瞬态热分析。在这种分析中,只关心模型的热力状态与时间的函数关系。例如,热水瓶设计师知道里面的流体温度最终将与室温相等(稳态),但设计师感兴趣的是找出流体的温度与时间的函数关系。在指定瞬态热分析的材料属性时,需要指定热导率、密度和比热。此外,还需要指定初始温度、求解时间和时间增量。
对于瞬态算例,您可以使热流量和热量条件与指定位置上按温度范围定义的恒温器相关联。对于每个时间步长,程序将根据恒温器位置上的温度将热量或热流量条件打开或关闭。
恒温器
在瞬态热力算例中,所有热量和热流量分配均可通过由顶点处所需温度范围定义的恒温器机制进行控制。在每个解算步骤中,热量或热流量条件的状态(开/关)均由前一步骤中指定顶点处的温度决定。在一个算例中可以使用多个恒温器。
如果热量或热流量的值为正,则设备充当加热器,当传感器(顶点)的当前温度等于或低于最低的所需温度时,在下一个解算步骤中加热器将打开。否则,加热条件将关闭。
如果热量或热流量条件的值为负,则设备充当冷却器,当传感器(顶点)的当前温度等于或高于最高的所需温度时,在下一个解算步骤中冷却器将打开。否则,在下一个步骤中冷却条件会关闭。
如果恒温器工作正常,则只要使用足够的解算时间,恒温器位置上的温度对时间的曲线应该如下图所示周期性振动变化。如果超过界限一侧或两侧的温度较大,则修改算例属性,使用较小的时间阶梯,然后重新运行算例。
如果在恒温器位置处的温度收敛于所需温度范围内或范围外的某一温度(如曲线 1 和 2 所示),则指定的恒温器在控制热源方面将不起任何作用。在这种情况下,请改变热源、其他热载荷或约束、材料属性或恒温器位置。
如果在恒温器位置处的温度以斜面接近温度边界的一侧,但未与边界相交(如曲线 3 和 4 所示),应增加解算时间,然后重新运行算例。
指定恒温器控制的热流量:
1. 在瞬态热力算例中,用右键单击载荷/约束文件夹,然后选择热流量。
热流量 PropertyManager 出现。
2. 在图形区域中选择要应用热流量的面。
3. 在热流量下,执行以下操作:
a. 将单位设置为所需的单位系统。
b. 为热流量 键入一个值。
4. 选中恒温器。
恒温器属性对话框出现。
a. 单击传感器选择框将其激活,并选择一个顶点以指定恒温器位置。
b. 在截流细节下,选择一个温度单位,并键入上界和下界温度 。
5. 单击确定。
指定恒温器控制的热量:
1. 在瞬态热力算例中,用右键单击载荷/约束文件夹,然后选择热量。
热量 PropertyManager 出现。
2. 在图形区域中选择要应用热量的实体。
3. 在热量下,执行如下操作:
a. 将单位设置为所需的单位系统。
b. 为热量 键入一个值。
4. 复选恒温器。
屏幕上将出现恒温器属性对话框。
a. 在传感器选择框内单击将其激活,并选择一个顶点以指定恒温器位置。
b. 在截流细节下,选择一个温度单位,并键入上界和下界温度 。
5. 单击确定。
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