传热
解决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、外部热源和稳态和瞬态问题的内部热产生的组件的温度分布,解决热管理的挑战。
传热方程是一个抛物型偏微分方程,描述特定区域在给定时间内的温度分布:
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几何并将其网格化。
指定材料的热性能,如热导率k,比热c,质量密度ρ.
指定内部热源问在几何。
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 ,指定环境温度 对流换热系数宏达电.对于辐射热流 ,指定环境温度 ,发射率ε, Stefan-Boltzmann常数σ.
设定初始温度或初始猜测。
求解并绘制结果图,如得到的温度、温度梯度、热通量和热速率。
用降阶模型(ROM)近似热模型的动态特性。
功能
住编辑任务
可视化PDE的结果 | 在Live Editor中创建和探索PDE结果的可视化 |
对象
ThermalModel |
热模型对象 |
ReducedThermalModel |
降维热模型 |
SteadyStateThermalResults |
稳态热解和导出量 |
TransientThermalResults |
瞬态热解和导出量 |
ModalThermalResults |
模态热解决方案 |
属性
ThermalMaterialAssignment属性 | 热材料性能分配 |
HeatSourceAssignment属性 | 热源作业 |
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
热分析工作流
- 带腔块内传热
解一个描述热在矩形空腔块内扩散的热方程。 - 散热器内的温度分布
对散热器进行三维瞬态传热分析。 - 圆圆柱形棒内的热分布
用二维模型分析三维轴对称模型。 - 非均匀热流多域几何中的热传导
对由三层不同材料制成的空心球体进行三维瞬态热传导分析,并受非均匀外部热流的影响。 - 方域上的非齐次热方程
解有源项的热方程。 - 性质与温度有关的传热问题
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™模拟刹车片绕圆盘移动,并分析刹车时的温度。 - 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和热应力计算,简化盘式制动器的分析。
一般PDE工作流程
- 薄板非线性传热
对薄板进行传热分析。