Exponenta Banner
exponenta event banner

ThermalModel

Тепловой объект модели

расширьте все на странице

Описание

Объект ThermalModel содержит информацию о проблеме теплопередачи: геометрия, свойства материала, внутренние источники тепла, температура на контурах, нагревает потоки через контуры, mesh и начальные условия.

Создание

Создайте объект ThermalModel с помощью createpde с первым аргументом 'thermal'.

Свойства

развернуть все

Тип теплового анализа, возвращенного как 'steadystate' или 'transient'.

Описание геометрии, возвращенное как геометрический объект.

Свойства материала в области, возвращенной как объект, содержащий присвоения материальной собственности.

Источник тепла в области или субдомене, возвращенном как объект, содержащий присвоения источника тепла.

Граничные условия применились к геометрии, возвращенной как объект, содержащий присвоения граничного условия.

Начальная температура или исходное предположение, возвращенное как объект, содержащий начальные температурные присвоения в геометрической области.

Сцепитесь для решения, возвращенного как объект FEMesh Properties. Вы создаете mesh с помощью функции generateMesh.

Коэффициент пропорциональности в законе Штефана-Больцманна, управляющем теплопередачей излучения, возвращенной как номер. Это значение должно быть сопоставимо с модулями модели. Значения Stefan-постоянной-Больцмана в обычно используемой системе модулей:

  • SI – 5.670367e-8 W / (m2 · K4)

  • Cgs Эрг 5.6704e-5 / (cm2 · s·)

  • Обычные США – 1.714e-9 BTU / (час · ft2 · R4)

Опции алгоритма для решателей УЧП, возвращенных как объект PDESolverOptions Properties. Свойства PDESolverOptions включают абсолютные и относительные допуски к внутренним решателям ОДУ, максимальные итерации решателя, и так далее.

Функции объекта

geometryFromEdgesСоздайте 2D геометрию
geometryFromMeshСоздайте геометрию из mesh
importGeometryИмпортируйте геометрию из данных о STL
thermalPropertiesПрисвойте тепловые свойства материала для тепловой модели
internalHeatSourceЗадайте внутренний источник тепла для тепловой модели
thermalBCЗадайте граничные условия для тепловой модели
thermalICУстановите начальные условия или исходное предположение для тепловой модели
generateMeshСоздайте треугольную или четырехгранную mesh
solveРешите проблему теплопередачи или структурного анализа

Примеры

свернуть все

Попробовать в MATLAB

Создайте переходный тепловой образцовый контейнер. 

thermalmodel = createpde('thermal','transient')
thermalmodel = 
  ThermalModel with properties:

               AnalysisType: 'transient'
                   Geometry: []
         MaterialProperties: []
                HeatSources: []
    StefanBoltzmannConstant: []
         BoundaryConditions: []
          InitialConditions: []
                       Mesh: []
              SolverOptions: [1x1 PDESolverOptions]

Создайте геометрию и включайте ее в модель.

g = @squareg;
geometryFromEdges(thermalmodel,g)
ans = 
  AnalyticGeometry with properties:

       NumCells: 0
       NumFaces: 1
       NumEdges: 4
    NumVertices: 4

Присвойте свойства материала.

thermalProperties(thermalmodel,'ThermalConductivity',79.5,...
                               'MassDensity',7850,...
                               'SpecificHeat',450,...
                               'Face',1)
ans = 
  ThermalMaterialAssignment with properties:

             RegionType: 'face'
               RegionID: 1
    ThermalConductivity: 79.5000
            MassDensity: 7850
           SpecificHeat: 450

Укажите, что целая геометрия вырабатывает тепло на уровне 25 W/m^3.

internalHeatSource(thermalmodel,25)
ans = 
  HeatSourceAssignment with properties:

    RegionType: 'face'
      RegionID: 1
    HeatSource: 25

Примените изолированные граничные условия на три ребра и свободное граничное условие конвекции на правом краю.

thermalBC(thermalmodel,'Edge',[1,3,4],'HeatFlux',0);
thermalBC(thermalmodel,'Edge',2,...
                       'ConvectionCoefficient',5000,...
                       'AmbientTemperature',25)
ans = 
  ThermalBC with properties:

               RegionType: 'Edge'
                 RegionID: 2
              Temperature: []
                 HeatFlux: []
    ConvectionCoefficient: 5000
               Emissivity: []
       AmbientTemperature: 25
               Vectorized: 'off'

Установите начальные условия: универсальная комнатная температура через доменную и более высокую температуру на левом крае.

thermalIC(thermalmodel,25);
thermalIC(thermalmodel,100,'Edge',4)
ans = 
  GeometricThermalICs with properties:

            RegionType: 'edge'
              RegionID: 4
    InitialTemperature: 100

Задайте Stefan-постоянную-Больцмана.

thermalmodel.StefanBoltzmannConstant = 5.670367e-8;

Сгенерируйте mesh.

generateMesh(thermalmodel)
ans = 
  FEMesh with properties:

             Nodes: [2x1541 double]
          Elements: [6x734 double]
    MaxElementSize: 0.1131
    MinElementSize: 0.0566
     MeshGradation: 1.5000
    GeometricOrder: 'quadratic'

thermalmodel теперь содержит следующие свойства.

thermalmodel
thermalmodel = 
  ThermalModel with properties:

               AnalysisType: 'transient'
                   Geometry: [1x1 AnalyticGeometry]
         MaterialProperties: [1x1 MaterialAssignmentRecords]
                HeatSources: [1x1 HeatSourceAssignmentRecords]
    StefanBoltzmannConstant: 5.6704e-08
         BoundaryConditions: [1x1 ThermalBCRecords]
          InitialConditions: [1x1 ThermalICRecords]
                       Mesh: [1x1 FEMesh]
              SolverOptions: [1x1 PDESolverOptions]

Смотрите также

| | | | | | | | | | |

Введенный в R2017a

Документация Partial Differential Equation Toolbox
Поддержка