带腔砌块内的传热
本文给出了如何求解带腔体砌块内的热分布问题。
考虑一个包含矩形裂缝或空洞的块。块的左侧被加热到100摄氏度。例如,在砌块的右侧,热量以恒定的速率从砌块流向周围的空气 。所有其他的边界都是绝缘的。启动时的块内温度 是0度。我们的目标是模拟前五秒的热量分布。
创建热分析模型
解决传热问题的第一步是建立热分析模型。这是一个容器,包含几何形状、热材料特性、内部热源、边界上的温度、通过边界的热流、网格和初始条件。
Thermalmodel = createpde(“热”,“瞬态”);
进口几何
将块几何形状添加到热模型中geometryFromEdges
函数。这个问题的几何描述文件被调用crackg.m
。
geometryFromEdges (thermalmodel @crackg);
绘制几何图形,显示边缘标签。
pdegplot (thermalmodel“EdgeLabels”,“上”) ylim([-1,1])轴平等的
指定材料的热性能
指定材料的导热系数、质量密度和比热。
thermalProperties (thermalmodel“ThermalConductivity”,1,…“MassDensity”,1,…“SpecificHeat”1);
应用边界条件
指定左边边缘的温度为One hundred.
,并通过右边缘恒定的热流到外部-10年
。工具箱对所有其他边界使用默认的绝缘边界条件。
thermalBC (thermalmodel“边缘”6“温度”, 100);thermalBC (thermalmodel“边缘”,1,“HeatFlux”, -10);
设置初始条件
设置初始值0
因为温度。
thermalIC (thermalmodel 0);
生成网格
创建和绘制网格。
generateMesh (thermalmodel);图pdeesh(热模型)二次三角形单元网格)
指定解决时间
将溶液时间设置为0到5秒,每步1/2。
Tlist = 0:0.5:5;
计算解决方案
使用解决
函数来计算解。
Thermalresults = solve(thermalmodel,tlist)
thermalresults = TransientThermalResults with properties: Temperature: [1320x11 double] SolutionTimes: [0.5000 1 1.5000 2 2.5000 3 3.5000 4 4.5000 5] XGradients: [1320x11 double] YGradients: [1320x11 double] ZGradients: [] Mesh: [1x1 FEMesh]
计算热通量
计算热流密度。
[qx,qy] = evaluateHeatFlux(thermalresults);
温度分布和热通量
用等温线等高线绘制最后时间步长t = 5.0秒的解,用箭头绘制热流矢量场。
pdeplot (thermalmodel“XYData”thermalresults.Temperature(:结束),…“轮廓”,“上”,…“FlowData”, (qx(:,结束),qy(:,结束),…“ColorMap”,“热”)