主要内容

传热

解决在边界处发生对流和辐射的传导为主的传热问题

通过分析基于材料特性、外部热源和内部热产生的稳态和瞬态问题的组件的温度分布,解决热管理的挑战。

传热方程是一个抛物线型偏微分方程,描述了特定区域在给定时间内的温度分布:

ρ c T t k T

解决传热问题的典型程序化工作流程包括以下步骤:

  • 为稳态或瞬态热模型创建一个特殊的热模型容器。

  • 定义2-D或3-D几何和网格。

  • 指定材料的热性能,如热导率k,比热c,质量密度ρ

  • 指定内部热源在几何中。

  • 指定边界上的温度或通过边界的热通量。对于通过边界的对流热通量 h t c T T ,指定环境温度 T 以及对流换热系数宏达电.对于辐射热通量 ε σ T 4 T 4 ,指定环境温度 T ,发射率ε,和斯特凡-玻尔兹曼常数σ

  • 设定初始温度或初始猜想。

  • 求解并绘制结果,例如得到的温度、温度梯度、热通量和热速率。

球体上的温度分布

功能

全部展开

createpde 创建模型
thermalProperties 为热模型指定材料的热特性
internalHeatSource 指定热模型的内部热源
thermalBC 指定热模型的边界条件
thermalIC 设定热模型的初始条件或初始猜测
解决 解决传热、结构分析或电磁分析问题
assembleFEMatrices 组装有限元矩阵
线性化 线性化结构或热模型
linearizeInput 指定线性化模型的输入
linearizeOutput 指定线性化模型的输出
interpolateTemperature 在任意空间位置的热结果中插值温度
evaluateTemperatureGradient 评估热溶液在任意空间位置的温度梯度
evaluateHeatFlux 评估热解决方案在节点或任意空间位置的热流
evaluateHeatRate 评估正常到指定边界的综合热流率
pdeplot 二维问题的图解或网格
pdeplot3D 三维问题的图解或曲面网格
pdegplot 图PDE几何
pdemesh PDE网格
pdeviz 创建并绘制PDE可视化对象
findThermalProperties 找出分配给几何区域的热材料特性
findHeatSource 找出一个几何区域内的热源
findThermalBC 求几何区域的热边界条件
findThermalIC 求几何区域的初始热条件

对象

ThermalModel 热模型对象
SteadyStateThermalResults 稳态热解和导出量
TransientThermalResults 瞬态热解和导出量

属性

ThermalMaterialAssignment属性 热材料性能分配
HeatSourceAssignment属性 热源分配
ThermalBC属性 热模型的边界条件
NodalThermalICs属性 网格节点的初始温度
GeometricThermalICs属性 区域或区域边界上的初始温度
PDESolverOptions属性 求解器的算法选项
PDEVisualization属性 网格和节点结果的PDE可视化

主题

热分析流程

带腔块的传热

解一个热方程,描述热扩散在一个矩形腔块。

散热器的温度分布

对散热器进行三维瞬态传热分析。

圆筒形棒的热分布

利用二维轴对称模型分析三维轴对称模型。

非均匀热流的多域几何热传导

对由三层不同材料制成的空心球进行三维瞬态热传导分析,受非均匀外部热流影响。

平方域非齐次热方程

用热源项解热方程。

具有温度相关性质的传热问题

求解热导率随温度变化的热方程。

盘式制动器的热分析

使用偏微分方程工具箱™和Simscape™动力传动系统™模拟刹车片在圆盘上移动并分析制动时的温度。

盘式制动器轴对称热与结构分析

利用轴对称模型进行热应力计算,简化盘式制动器的分析。

PDE通用流程

薄板非线性传热研究

对薄板进行传热分析。