主要内容

散热器的温度分布

这个例子展示了如何创建一个简单的3-D散热器几何图形,并分析散热器上的传热。这个过程有三个步骤。

在PDE Modeler应用程序中创建2-D几何

在PDE Modeler应用程序中创建一个几何图形。首先,打开PDE Modeler应用程序,其中包含一个矩形和12个圆。

Pderect ([0 0.01 0 0.008])I = 0.002:0.002:0.008J = 0.002:0.002:0.006 pdecirc(i, J,0.0005)结束结束

通过选择调整轴的限制选项>轴的限制.选择汽车对两个轴使用自动缩放。

散热器底座由一个矩形和十二个圆组成

导出几何描述矩阵、集合公式和名称空间矩阵到MATLAB中®通过选择>导出几何描述,设置公式,标签.该数据允许您在工作空间中重新构造几何图形。

将2-D几何形状挤压成散热器的3-D几何形状

在MATLAB命令窗口中,使用decsg函数将导出的几何图形分解为最小区域。画出结果。

G = decsg(gd,sf,ns);pdegplot (g,“FaceLabels”“上”

二维几何图形,面标签显示面1是矩形,从2到13的面是圆

为瞬态分析创建热模型。

模型= createpde(“热”瞬态的);

从分解的几何矩阵创建2-D几何,并将几何分配给热模型。

g = geometryFromEdges(模型,g);

沿的方向挤压二维几何图形z-轴减少0.0005个单位。

G =挤压(G,0.0005);

绘制挤出的几何图形,以便您可以看到顶部的面标签。

图pdegplot (g,“FaceLabels”“上”)视图([0 90])

挤出几何图形的俯视图,显示从15到26的id的面必须挤出来形成鳍

挤压圆面(面与id从15到26)沿z-轴增加0.005个单位。这些面构成了散热器的鳍。

G =挤压(G,[15:26],0.005);

将修改后的几何图形分配给热模型并绘制几何图形。

模型。几何= g;图pdegplot (g)
三维几何图形代表了一个有12个圆鳍的散热器

进行热分析

假设散热器是铜制的,请指定热导率、质量密度和比热。

thermalProperties(模型,“ThermalConductivity”, 400,...“MassDensity”, 8960,...“SpecificHeat”, 386);

指定斯特凡-玻尔兹曼常数。

模型。StefanBoltzmannConstant = 5.670367e-8;

在散热器底面施加温度边界条件,散热器底面由13个面组成。

thermalBC(模型,“脸”1:13,“温度”, 1000);

指定对流和辐射参数上的所有其他表面的散热器。

thermalBC(模型,“脸”14: g。NumFaces,...“ConvectionCoefficient”5,...“AmbientTemperature”, 300,...“辐射”, 0.8);

将所有表面的初始温度设置为环境温度。

thermalIC(模型,300);

生成一个网格。

generateMesh(模型);

用0.0025秒的时间步长解决0到0.0075秒之间的瞬态热问题。

结果= solve(模型,0:0.0025:0.0075);

绘制每个时间步的温度分布。

i = 1:length(results.SolutionTimes) figure pdeplot3D(model,“ColorMapData”results.Temperature(:我)标题({['Time = 'num2str (results.SolutionTimes(我))“年代”]})结束

0时热沉温度分布

0.0025s时散热器内的温度分布

0.005s时散热器内的温度分布

0.0075s时散热片温度分布