传热模式
传热模块中的所有功能均基于传热模式:传导,对流和辐射。任何材料的传导都可以具有各向同性或各向异性导热率,并且可能是恒定或温度的函数。对流是传热模拟中流体的运动,可以强制或自由(自然)对流。可以在半透明介质中使用地表到地面辐射或辐射来解释热辐射。
传热模式内有许多变化,必须一起考虑不同的模式 - 在某些情况下,同时同时考虑这三个模式。所有这些都需要必须同时处理的不同方程式以确保准确的模型。开发传热模块以处理您要建模的任何类型的传热。
使用高级仿真软件分析热效应
通过传热,对流和辐射分析传热模块,这是comsol多物理学的附加产品betvicror伟德2021欧洲杯®仿真平台。传热模块包括一组全面的功能,用于研究热负荷的热设计和影响。您可以在整个组件,外壳和建筑物中对温度场和热通量进行建模。为了检查系统或设计的现实行为,在一个模拟中轻松将多个物理效果与软件中包含的多物理建模功能相结合。
联系comsolbetvicror伟德2021欧洲杯您可能对模拟感兴趣的多种热源的多物理建模方法。
固体,流体,壳和分层壳中的焦耳加热(也称为电阻加热)。
模型内联诱导加热器和金属处理应用。
在波导,组织和其他生物应用中取暖的微波炉或RF模型。
使用Beer -Lambert Law在各种制造和生物医学过程中对激光加热和消融进行建模。
了解各种操作条件的热膨胀和热应力的影响。
包括接触导电系数,该系数取决于固体力学模型的接触压力。
解释了Peltier -seebeck -Thomson效应,并包括常见材料,例如硝化醇酯和牙柳赖德铅。
设计电子设备和电源系统组件时,分析热性能。
在多孔介质中解释传导和对流,以及热分散。
在不假定局部热平衡的多孔介质中模拟传热,就像孔中的流动迅速一样。
通过有效,准确的模拟分析冷却能力,以避免故障和次优设计。
分析携带能量在大距离的流体,而固体将流体分开以交换能量而无需混合。
使用生物学方程来分析医疗应用中的过程:肿瘤消融,皮肤探针和组织坏死。
模拟空气中的热量和水分传输,以确定饱和压力,解释蒸发并避免凝结。
分析木制框架,窗框,多孔建筑材料和其他建筑结构的热性能。
计算耦合的热量和质量平衡,以通过多孔介质模拟前进的流体 - 固体界面。
传热模块提供了用于建模传热效果的专门功能,并在COMSOL多物理学中无缝工作betvicror伟德2021欧洲杯®一个稳定的模型构建工作流程的平台。
传热模块包含建模共轭传热和非等热流动效应的特征。层流和湍流都得到了支撑,并且可以用自然和强迫对流进行建模。为了解释自然对流,只需选择重力复选框。压力工作和粘性耗散也可以激活以影响温度分布。
湍流可以使用雷诺平均的Navier-Stokes(RANS)模型进行建模,例如K-ε,低Reynolds K-ε,代数Yplus或Lvel湍流模型。当与该模型合并时,可实现可实现的K-ε,K-ω,剪切应力传输(SST),V2-F和Spalart-Allmaras湍流模型CFD模块。取决于流量模型,使用连续性,墙壁功能或自动墙处理自动处理流体 - 固体界面处的温度跃迁。
为了模拟传热分析中的相变现象,传热模块提供了两种方法。这相变材料功能实现了明显的热容量配方,并说明了相变和材料特性变化的焓。该方法包括模拟音量和/或拓扑更改的能力。
或者相变界面特征模型在Stefan能量平衡条件下的相位变化,以计算两个可能具有不同密度的阶段之间界面的速度。结合变形的几何形状,当没有拓扑变化时,这种方法非常有效。
热和水分传输需要广泛的多物理能力,以将传热与水分流,建筑材料中的水分传输,潮湿的空气和吸湿性多孔培养基融为一体。为了研究这些效果,传热模块包括用于建模空气中的水分传输和潮湿的多孔介质以及非等热流动的设置。有一些工具可以分析表面上的水冷凝和蒸发,以及分析热量和水分储存,潜热效应以及水分的扩散和运输的其他功能。
功能可用于计算热网络中的传热速率和温度分布。这集结热系统界面支持总体特征,例如热电阻,热速率和热质量。该软件使用温度和热速率作为因变量解决了能量保护方程。
传热模块使用辐射方法来对漫射表面,混合弥散特异表面和半透明层上的地表到表面辐射进行建模。这些在2D和3D几何形状中可用,在建模扩散表面时,它们以2D轴对称几何形状可用。表面和环境特性可能取决于模型中温度,辐射波长,入射角或任何其他数量。还可以根据光谱频带定义透明度属性(并支持任意数量的光谱带)。
预定义的设置可用于太阳和环境辐射,其中短波长(太阳光谱带)的表面吸收性可能与较长波长(环境光谱带)的表面发射率有所不同。另外,可以根据地理位置和时间定义太阳辐射方向。
使用Hemicube,射线射击或直接集成区域方法计算视图因子。对于计算有效的模拟,可以定义对称的平面或扇区。当与移动框架结合使用时,地表到表面辐射界面会自动更新视图因子,因为几何配置变形。
借助传热模块,您拥有模拟半透明介质中多种类型的辐射的工具:参与媒体,吸收和散射介质以及吸收介质中的光束。
对于参与介质的辐射,请使用Rosseland近似,P1近似或离散的纵坐标方法(DOM)。对于吸收和散射培养基中的辐射,请使用P1近似和DOM,例如在非发射介质中模型的光扩散。最后,您可以使用Beer -Lambert Law在吸收培养基中对辐射束进行建模,并将效果与其他形式的传热融为一体。
对于薄层的传热,传热模块提供了单个层模型和分层材料技术,以研究比几何层小得多的层中的传热。该功能可用于薄层,壳,薄膜和断裂。
对于单个层,热薄层模型用于高电导材料,将热传递切向层,并且在层的两侧都可以忽略不计。相反,热厚层模型可以代表导致在壳垂直方向上充当热电阻的材料。该模型计算两层侧之间的温度差。最后,通用模型提供了一个高度准确且通用的模型,因为它嵌入了完整的热方程式。
分层材料技术包括用于详细分层材料定义的预处理工具,从/到文件的分层结构配置的负载/保存以及图层预览功能。您可以在薄的分层结构中可视化结果,就好像它们最初是建模为3D固体一样。分层材料功能包括在AC/DC模块和结构力学模块,可以包括多物理耦合,例如电磁加热或分层材料上的热膨胀。
每个业务和每个模拟都需要不同。
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