1.软件传热相关的模块
2.热接口简介
热传导,最基本的一种传热方式。
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问题:材料的导热系数的变化,根据温度T变换的函数;根据位置不同,写成坐标函数。
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问题:密度,热容,速度,根据实际的情况进行修正、定义。
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问题:表面对环境,表面对表面(物体内部是不透明的)/物体内部的辐射吸收(参与介质的辐射),发射率,环境温度等因素。面与面角系数方法(?)两个表面看见对方的概率。
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相关接口,可以在热传导中加入运动,可以使用动网格,但是不建议。
用相对运动建模,用表达式,定义一个热源的相对运动。
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生物传热,血液,生物热,对损伤进行积分。
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薄壳单元,长宽比比较大的问题。计算精度可以接受,允许容差范围内
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只考虑热的热对流,速度场U的设定,要想加入流体需要加入流体接口。
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多孔介质,三个方程,把微观的微孔转换为宏观的流动模型。对传递进行积分,得到宏观的属性。
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局部热非平衡,骨架和部分存在温差。
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当管道非常细长,流体充分发散流动时,不需要考虑截面上的流动状态,而是整个管道的流动状态。
简化成线了。
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共轭传热,既有流体又有固体。自动耦合建模。
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表面对表面
参与介质
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方程和边界条件的选择
能量守恒方程,各种传热相关的总方程。
第一项是累计项,研究一个瞬态的变化时,与热容相关,系统随时间的变化的效果。
传导项,计算散度,体积微元的守恒关系,传入和传出相等,画出体积微元,推导出。
对流项,当存在大量质量运动,流体运动时。
粘性发热,体系的剪切力大,出现粘性耗散,粘性力做功发热,低粘度基本不用考虑。
压力功,气体被压缩,膨胀时会做工,因压力变化做功,高马赫流。
热源,各种源项,例如欧姆热,加热,冷却,灵活的定义。可以移动,根据运动轨迹运动,函数关系。
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求出T,一个随着时间和空间变化的量。
材料属性必不可少,特变是对瞬态传热。查材料手册,或者材料供应商提供相关属性等等各种方法。
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瞬态需要初始值问题
边界条件(约束)
第一类边界体条件,温度条件。
边界随时间变化,用函数定义边界条件。t后面带的1/s是为了进行无量纲化。
已知边界温度条件,大体系中的部分温度问题。
热通量边界条件,第二类边界条件。
后期有更复杂的条件。
默认是热绝缘(与外界没有换热关系)。
流出边界,但是通量都是为0的
通量不为0,比如电磁炉。
对流热通量,以对流的方式进行换热,利用对流热通量进行计算,或者是加入流体进行计算。
混合边界,有通量又有狄氏。
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换热系数手册,67-74页,详细介绍换人系数,换热模型的使用。
采用简化方式进行建模,计算量小。
自然对流和强制对流的选取。grashof系数,雷诺数。都有相应的简化公式。
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薄层薄膜边界。
存在很狭窄的区域,存在面积比很大的区域,方便网格和计算量。
薄板,涂层,镀层,两个散热片的间隙。
也是取中面的操作。hypermesh
单元数的选择。
厚度方向上没有热容,假设都是一个温度。
热厚近似,热阻很大,导热系数小,不是热的良导体,面的两侧有温度的阶跃。
非连续热通量边界,当两个版之间存在较大温差。
使用条件不同,薄膜,轴承表面的油膜,雨刮器的薄膜,可以添加运动条件。薄膜流
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案例讲解,保温杯的保温效果。
螺纹简化,分析对称性,简化为二维轴对称模型。
是否考虑对流问题,外界空气被加热产生自然对流问题,使用对流换热系数,简化问题。
内部咖啡的温差,靠近壁面温度差,温差很小,看做内部温度同步下降,降温是很缓慢的,认为不存在对流。使用等温域。
薄壳,可以简化为一个面,误差可以接受。
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简化为二维轴对称
用固体传热简化,右边有简介。
研究
瞬态,研究量随时间变化。
导入操作序列。
建模选择项,name selection?类似
可以根据需求设定选择内容
定义-选择-显式
材料,后面的材料覆盖前面的材料
几何体层,边界/域(实体)01:25:18
自定义泡沫材料
物理场定义01:25:39
在全局中预设
在定义中定义共享属性
还是得注意一下单位的输入
在域设定的时候,选取
定义交界面,和周围的热交换
crtl+/显示之前定义的参数列表
壳体,单层,厚度设置01:32:19
定义热通量
传热系数,外部自然对流,根据情况选择边界的条件,特征长度,等参数
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网格
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网格直接自动划分的
时间设置
选择计算的时间,等参数
实际补偿,使用步长,残差。
求解器的设置
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显示最大最小,每一个步的求解。
绘图
全局图,点右上角的数据
选择结果进行绘图。
app开发封装
新建表单,选择要变的参数
测试app
方便重复的实验。
可以设置函数,表格。插值函数。
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薄层不在固体的边界,作为边界条件的薄层本身是一个接口
薄层接口
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辐射边界
史蒂芬,玻尔兹曼方程。
类似于边界热源的边界。
勾选后才能选择表面对表面辐射,新版本变成单独接口了
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周期性边界,周期性阵列结构。
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假设上游有虚拟区域,是有温度的,计算更加精确。流入边界。
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混合型边界,逻辑关系来表示,根据流入和流出来判断。
大的体系,不知道是流入还是流出的时候。
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两个壁面在一起的时候,但是中间是存在热阻的情况。
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两个表面不是光滑的,存在凹凸。
非理想接触。接触热传导,间隙的热传导,辐射传导。
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模型总结。
与其他的模块耦合。
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选择合适的边界条件。
导出数据,
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要计算的点,要的区域
域级别的效果
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右键,添加到要导出
先一维数组再选画什么图
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重新导回到仿真中使用
在定义中设置插值函数
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在全局中的绘图也是可以导出的。
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文件中的位置02:11:05
随机函数,随机热源的定义过程。
有变元的设置。
热源的定义
注意单位
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要给定义的函数定义单位,因为全局单位和函数的单位可能不一样。
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PID函数,自动调节温度。
可能会影响分析的收敛性。、
PID控制的案例库,控制某一点的温度。
边界热源
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边界元模型,啥是边界元。
加多个固体传热接口,计算多个步骤。按照顺序进行计算,并且继承接口数据,逐步增加计算对象。
导热系数的函数定义,在全局中定义阶跃函数
以阶跃函数定义导热系数,边界是逐步生效的。
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周期性边界,有案例
热薄,热厚
薄层
在材料中
材料中也能定义多层。复合材料模块。
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雨水降温,薄膜流动。
薄层=薄材料的热传导
薄膜=热对流
热贡献,看help文件,博客。
在几何和场上都需要满足轴对称才行。
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高斯激光。沉积光束功率
设计束流方向,光斑的大小需要考虑网格的细化。
激光的脉冲定义
约束步长的大小
采用插值的方法导致计算误差大。
时间步需要单独的设置。
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加热有涂层的玻璃片,参考案例。看作多层材料,但是表面的涂层是直接定义的。
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截面简化,末端效应用无限元建模。
无限元域,相当于无限长的一个端部。
摩擦搅拌焊接的一个案例,使用了无限元。
热接触02:49:15
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参与介质辐射
在官网上有相关案例搜索。
案例下载,用户案例分享。