Теплопередача

Решите доминирующие над проводимостью задачи теплопередачи с конвекцией и излучением, происходящим на контурах

Обратитесь к проблемам с терморегулированием путем анализа температурных распределений компонентов на основе свойств материала, внешних источников тепла и внутреннего выделения тепла для установившихся и переходных проблем.

Уравнение теплопередачи является параболическим дифференциальным уравнением с частными производными, которое описывает распределение температуры в конкретной области за данное время:

$ρ c \frac{\partial T}{\partial t} - \nabla \cdot (k \nabla T) = Q$

Типичный программируемый рабочий процесс для того, чтобы решить задачу теплопередачи включает следующие шаги:

Создайте специальный тепловой контейнер модели для установившейся или переходной тепловой модели.
Задайте 2D или 3-D геометрию и поймайте в сети ее.
Присвойте тепловые свойства материала, такие как теплопроводность k, удельная теплоемкость c и массовая плотность ρ.
Задайте внутренние источники тепла Q в геометрии.
Задайте температуры на контурах или потоках тепла через контуры. Поскольку конвективное тепло течет через контур $h t c (T - T_{\infty})$ , задайте температуру окружающей среды $T_{\infty}$ и конвективный коэффициент теплопередачи htc. Для радиационного потока тепла $ε σ (T^{4} - T_{\infty}^{4})$ , задайте температуру окружающей среды $T_{\infty}$ , излучаемость ε и Stefan-постоянная-Больцмана σ.
Установите начальную температуру или исходное предположение.
Решите и постройте результаты, такие как получившиеся температуры, градиенты температуры, потоки тепла и уровни тепла.

Функции

развернуть все

Тепловой Setup модели

`createpde`	Модель Create
`thermalProperties`	Присвойте тепловые свойства материала для тепловой модели
`internalHeatSource`	Задайте внутренний источник тепла для тепловой модели
`thermalBC`	Задайте граничные условия для тепловой модели
`thermalIC`	Установите начальные условия или исходное предположение для тепловой модели
`solve`	Решите теплопередачу, структурный анализ или электромагнитную аналитическую проблему
`assembleFEMatrices`	Соберите матрицы конечного элемента
`linearize`	Линеаризуйте структурную или тепловую модель
`linearizeInput`	Задайте входные параметры к линеаризовавшей модели
`linearizeOutput`	Задайте выходные параметры линеаризовавшей модели

Решения в узловых и пользовательских местоположениях

`interpolateTemperature`	Интерполируйте температуру в тепловом результате в произвольных пространственных местоположениях
`evaluateTemperatureGradient`	Оцените градиент температуры теплового решения в произвольных пространственных местоположениях
`evaluateHeatFlux`	Оцените поток тепла теплового решения в узловых или произвольных пространственных местоположениях
`evaluateHeatRate`	Оцените интегрированный уровень теплового потока, нормальный к заданному контуру

Визуализация

`pdeplot`	Постройте решение или mesh для 2D проблемы
`pdeplot3D`	Постройте решение или поверхностную mesh для 3-D проблемы
`pdegplot`	Постройте геометрию УЧП
`pdemesh`	Постройте mesh УЧП
`pdeviz`	Создайте и постройте объект визуализации УЧП

Тепловые свойства модели

`findThermalProperties`	Найдите тепловые свойства материала присвоенными геометрической области
`findHeatSource`	Найдите источник тепла присвоенным геометрической области
`findThermalBC`	Найдите тепловые граничные условия присвоенными геометрической области
`findThermalIC`	Найдите тепловые начальные условия присвоенными геометрической области

Объекты

`ThermalModel`	Тепловой объект модели
`SteadyStateThermalResults`	Установившееся тепловое решение и выведенные количества
`TransientThermalResults`	Переходное тепловое решение и выведенные количества

Свойства

ThermalMaterialAssignment Properties	Тепловые присвоения свойств материала
HeatSourceAssignment Properties	Присвоения источника тепла
ThermalBC Properties	Граничное условие для тепловой модели
NodalThermalICs Properties	Начальная температура в узлах mesh
GeometricThermalICs Properties	Начальная температура по контуру области или области
PDESolverOptions Properties	Опции алгоритма для решателей
PDEVisualization Properties	Визуализация УЧП mesh и узловых результатов

Темы

Тепловой аналитический рабочий процесс

Теплопередача в блоке с полостью

Решите уравнение тепла, которое описывает диффузию тепла в блоке с прямоугольной полостью.

Температурное распределение в теплоотводе

Выполните 3-D переходный анализ теплопередачи теплоотвода.

Нагрейте распределение в круговом цилиндрическом стержне

Анализируйте 3-D осесимметричную модель при помощи 2D модели.

Нагрейте проводимость в многодоменной геометрии с неоднородным потоком тепла

Выполните 3-D переходный анализ проводимости тепла полой сферы, сделанной из трех различных слоев материала согласно неоднородному внешнему потоку тепла.

Неоднородное уравнение тепла на квадратной области

Решите уравнение тепла с характеристиками выброса.

Проблема теплопередачи с температурно-зависимыми свойствами

Решите уравнение тепла с температурно-зависимой теплопроводностью.

Тепловой анализ дискового тормоза

Используйте Partial Differential Equation Toolbox™ и Simscape™ Driveline™, чтобы симулировать тормозную колодку, перемещающую диск и анализировать температуры при торможении.

Осесимметричный тепловой и структурный анализ дискового тормоза

Упростите анализ дискового тормоза при помощи осесимметричной модели для тепловых и тепловых расчетов напряжения.

Общий рабочий процесс УЧП

Нелинейная теплопередача в тонкой пластине

Выполните анализ теплопередачи тонкой пластины.

Документация