主要内容

传热

解决在边界处发生对流和辐射时,以传导为主的传热问题

通过分析基于材料特性、外部热源和稳态和瞬态问题的内部热生成的组件的温度分布,解决热管理的挑战。

传热方程是描述给定时间内某一特定区域温度分布的抛物型偏微分方程:

ρ c T t k T

解决传热问题的典型编程工作流包括以下步骤:

  • 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。

  • 指定材料的热特性,例如热导率k,比热c和质量密度ρ

  • 指定内部热源在几何。

  • 通过边界指定边界或热通量的温度。通过边界进行对流热通量 h t c T T ,指定环境温度 T 和对流换热系数宏达电.用于辐射热通量 ε. σ. T 4 T 4 ,指定环境温度 T ,发射率ε.,以及斯特凡-玻尔兹曼常数σ.

  • 设置初始温度或初始猜测。

  • 解决和绘图结果,例如所得到的温度,温度梯度,热通量和热速率。

球体上的温度分布

功能

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createpde. 创建模型
thermalProperties 为热模型指定材料的热特性
internalHeatSource 为热模型指定内部热源
thermalBC 为热模型指定边界条件
thermalIC 为热模型设定初始条件或初始猜想
解决 解决传热,结构分析或电磁分析问题
汇编 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. 在任意空间位置插入热结果中的温度
evaluateTemperatureGradient 评估热溶液在任意空间位置的温度梯度
evaluateHeatFlux 评估节点或任意空间位置的热溶液的热通量
评估赛.. 评估垂直于指定边界的综合热流率
pdeplot 绘制解决方案或网格对于2-D问题
pdeplot3D 绘制三维问题的解决方案或表面网格
pdegplot. 绘制PDE几何形状
pdemesh. 情节PDE网
pdeviz 创建和绘制PDE可视化对象
FindemalalProperties. 找到分配给一个几何区域的热材料属性
findHeatSource 找出分配给一个几何区域的热源
findThermalBC 找到分配给几何区域的热边界条件
发现医疗 找到分配给几何区域的热初始条件

对象

ThermalModel 热模型对象
SteadyStateThermalResults 稳态热溶液和衍生数量
TransientThermalResults 瞬态热溶液和衍生数量

属性

ThermalMaterialAssignment属性 热材料特性赋值
热量释放特性 热源作业
ThermalBC特性 热模型的边界条件
Nodalthermalics属性 网状节点的初始温度
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

热分析工作流

腔体内的传热

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

执行散热器的3-D瞬态传热分析。

圆柱杆中的热分布

使用2-D模型分析3-D轴对称模型。

多域几何的热传导,具有非均匀热通量

对一个由三层不同材料制成的空心球,在外部热流不均匀的情况下进行三维瞬态热传导分析。

方域上的非齐次热方程

用源术语求解热方程。

具有温度依赖性性质的传热问题

用温度依赖性导热率求解热方程。

盘式制动器的热分析

使用部分微分方程工具箱™和Simscape™动力传动系统™模拟刹车片绕着刹车盘移动,并分析刹车时的温度。

盘式制动器的轴对称热结构分析

简化分析盘式制动器采用轴对称模型进行热应力和热应力计算。

一般PDE工作流程

薄板中的非线性传热

对薄板进行传热分析。