Exponenta Banner

thermalProperties

Присвойте тепловые свойства материала для тепловой модели

свернуть все на странице

Синтаксис

thermalProperties(thermalmodel,'ThermalConductivity',TCval,'MassDensity',MDval,'SpecificHeat',SHval)
thermalProperties(___,RegionType,RegionID)
mtl = thermalProperties(___)

Описание

пример

thermalProperties(thermalmodel,'ThermalConductivity',TCval,'MassDensity',MDval,'SpecificHeat',SHval) свойства материала присвоений, такие как теплопроводность, массовая плотность и удельная теплоемкость. Для анализа переходных процессов задайте все три свойства. Для установившегося анализа, задавая теплопроводность достаточно. Этот синтаксис устанавливает свойства материала для целой геометрии.

Для непостоянного или нелинейного материала задайте TCval, MDval, и SHval как указатели на функцию.

пример

thermalProperties(___,RegionType,RegionID) свойства материала присвоений для заданной области геометрии.

mtl = thermalProperties(___) возвращает объект свойств материала.

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Присвойте свойства материала для установившейся тепловой модели. 

model = createpde('thermal','steadystate');
gm = importGeometry(model,'SquareBeam.STL');
thermalProperties(model,'ThermalConductivity',0.08)
ans = 
  ThermalMaterialAssignment with properties:

             RegionType: 'cell'
               RegionID: 1
    ThermalConductivity: 0.0800
            MassDensity: []
           SpecificHeat: []
Скрипт Open Live Script

Присвойте свойства материала для анализа переходных процессов.

thermalmodel = createpde('thermal','transient');
gm = importGeometry(thermalmodel,'SquareBeam.STL');
thermalProperties(thermalmodel,'ThermalConductivity',0.2,...
                               'MassDensity',2.7*10^(-6),...
                               'SpecificHeat',920)
ans = 
  ThermalMaterialAssignment with properties:

             RegionType: 'cell'
               RegionID: 1
    ThermalConductivity: 0.2000
            MassDensity: 2.7000e-06
           SpecificHeat: 920
Скрипт Open Live Script

Создайте установившуюся тепловую модель.

thermalModel = createpde('thermal');

Создайте вложенные цилиндры, чтобы смоделировать 2D многоуровневый изолированный раздел трубопровода, состоя из внутреннего металлического канала, окруженного изолированным материалом.

gm = multicylinder([20,25,35],20,'Void',[1,0,0]);

Присвойте геометрию тепловой модели и постройте геометрию.

thermalModel.Geometry = gm;
pdegplot(thermalModel,'CellLabels','on','FaceAlpha',0.5)

Задайте тепловые проводимости для металла и изоляции.

thermalProperties(thermalModel,'Cell',1,'ThermalConductivity',0.4)
ans = 
  ThermalMaterialAssignment with properties:

             RegionType: 'cell'
               RegionID: 1
    ThermalConductivity: 0.4000
            MassDensity: []
           SpecificHeat: []


thermalProperties(thermalModel,'Cell',2,'ThermalConductivity',0.0015)
ans = 
  ThermalMaterialAssignment with properties:

             RegionType: 'cell'
               RegionID: 2
    ThermalConductivity: 0.0015
            MassDensity: []
           SpecificHeat: []
Скрипт Open Live Script

Используйте указатели на функцию, чтобы задать теплопроводность, которая зависит от температурной и удельной теплоемкости, которая зависит от координат.

Создайте тепловую модель для анализа переходных процессов и включайте геометрию. Геометрия является стержнем с круглым сечением. 2D модель является прямоугольной полосой, y-размерность которой расширяет от оси симметрии до наружной поверхности, и чья x-размерность расширяет по фактической длине стержня.

thermalmodel = createpde('thermal','transient');

g = decsg([3 4 -1.5 1.5 1.5 -1.5 0 0 .2 .2]');
geometryFromEdges(thermalmodel,g);

Задайте теплопроводность как линейную функцию температуры, k=40+0.003T.

k = @(location,state)40 + 0.003*state.u;

Задайте удельную теплоемкость как линейную функцию y-координаты, CP=500y.

cp = @(location,state)500*location.y;

Задайте теплопроводность, массовую плотность и удельную теплоемкость материала.

thermalProperties(thermalmodel,'ThermalConductivity',k,...
                               'MassDensity',2.7*10^(-6),...
                               'SpecificHeat',cp)
ans = 
  ThermalMaterialAssignment with properties:

             RegionType: 'face'
               RegionID: 1
    ThermalConductivity: @(location,state)40+0.003*state.u
            MassDensity: 2.7000e-06
           SpecificHeat: @(location,state)500*location.y

Входные параметры

свернуть все

Тепловая модель, заданная как ThermalModel объект. Модель содержит геометрию, mesh, тепловые свойства материального, внутреннего источника тепла, граничных условий и начальных условий.

Пример: thermalmodel = createpde('thermal','steadystate')

Геометрический тип области, заданный как 'Face' или 'Cell'.

Пример: thermalProperties(thermalmodel,'Cell',1,'ThermalConductivity',100)

Типы данных: char | string

Геометрический ID области, заданный как вектор положительных целых чисел. Найдите идентификаторы области при помощи pdegplot.

Пример: thermalProperties(thermalmodel,'Cell',1:3,'ThermalConductivity',100)

Типы данных: double

Теплопроводность материала, заданного как положительное число, матрица или указатель на функцию. Можно задать теплопроводность для установившейся или переходной модели. В случае теплопроводности ортотропика используйте матрицу теплопроводности.

Используйте указатель на функцию, чтобы задать теплопроводность, которая зависит от пробела, время или температура. Функция должна иметь форму

TCval = TCfun(location,state)

Решатель передает location данные как массив структур с полями location.x, location.y, и, для 3-D проблем, location.z. state данные являются массивом структур с полями state.u, state.ux, state.uy, state.uz (для 3-D проблем), и state.time (для переходных проблем). state.u поле содержит вектор решения. state.ux, state.uy, state.uz поля являются оценками частных производных решения в соответствующих точках структуры местоположения. state.time поле содержит время в точках оценки.

TCfun должен возвратить матричный TCval с количеством строк равняются 1, Ndim, Ndim*(Ndim+1)/2, или Ndim*Ndim, где Ndim 2 для 2D проблем и 3 для 3-D проблем. Количество столбцов должно равняться количеству точек оценки, M = length(location.x). Для получения дополнительной информации о размерностях матрицы, см. c Коэффициент для specifyCoefficients.

Пример: thermalProperties(thermalmodel,'Cell',1,'ThermalConductivity',100) или thermalProperties(thermalmodel,'ThermalConductivity',[80;10;80]) для теплопроводности ортотропика

Типы данных: double | function_handle

Массовая плотность материала, заданного как положительное число или указатель на функцию. Задайте это свойство для переходной тепловой аналитической модели проводимости.

Используйте указатель на функцию, чтобы задать массовую плотность, которая зависит от пробела, время или температура. Функция должна иметь форму

MDval = MDfun(location,state)

Решатель передает location данные как массив структур с полями location.x, location.y, и, для 3-D проблем, location.z. state данные являются массивом структур с полями state.u, state.ux, state.uy, state.uz (для 3-D проблем), и state.time (для переходных проблем). state.u поле содержит вектор решения. state.ux, state.uy, state.uz поля являются оценками частных производных решения в соответствующих точках структуры местоположения. state.time поле содержит время в точках оценки.

MDfun должен возвратить вектор-строку MDval с количеством столбцов равняются количеству точек оценки, M = length(location.x).

Пример: thermalProperties(thermalmodel,'Cell',1,'ThermalConductivity',100,'MassDensity',2730e-9,'SpecificHeat',910)

Типы данных: double | function_handle

Удельная теплоемкость материала, заданного как положительное число или указатель на функцию. Задайте это свойство для переходной тепловой аналитической модели проводимости.

Используйте указатель на функцию, чтобы задать удельную теплоемкость, которая зависит от пробела, время или температура. Функция должна иметь форму

SHval = SHfun(location,state)

Решатель передает location данные как массив структур с полями location.x, location.y, и, для 3-D проблем, location.z. state данные являются массивом структур с полями state.u, state.ux, state.uy, state.uz (для 3-D проблем), и state.time (для переходных проблем). state.u поле содержит вектор решения. state.ux, state.uy, state.uz поля являются оценками частных производных решения в соответствующих точках структуры местоположения. state.time поле содержит время в точках оценки.

SHfun должен возвратить вектор-строку SHval с количеством столбцов равняются количеству точек оценки, M = length(location.x).

Пример: thermalProperties(thermalmodel,'Cell',1,'ThermalConductivity',100,'MassDensity',2730e-9,'SpecificHeat',910)

Типы данных: double | function_handle

Выходные аргументы

свернуть все

Обработайте к свойствам материала, возвращенным как объект. mtl свойства материала партнеров с геометрической областью.

Смотрите также

|

Темы

Введенный в R2017a

Документация Partial Differential Equation Toolbox
Поддержка