comsol-heat-传热模块

仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation中仿科技2020年2月传热模块张凯仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新SimulatinginspiresinnovationCOMSOLMultiphysics产品架构仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation传热模块•定义：–研究能量从一个系统转移到不同温度的其他系统的传递•应用：–热传导、热对流、热辐射以及三者任意组合的问题•模拟：–自流对流、受迫对流、工艺流程设计、相转变、辐射传导、以及这些传热方式的任意组合。–任意与温度相关的物理场都可与传热模块耦合分析仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation传热模型•通电后灯泡快速加热•温度差异引起空气自然对流•灯泡壁面辐射t=0.1sect=60secTempVelocityTempVelocity仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation应用领域•铸造和热处理过程•电子电器系统及电源的对流冷却•搅拌摩擦焊•熔炉设计•热交换器•材料热处理焊接•焊接•电阻生热和感应生热•热力学设计－刹车盘，冷却法兰，排气管•利用辐射的真空加工•生物热处理及热疗•烘干和冷冻干燥•食品加工、烹饪和杀菌仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation广义传热方程•求解域内的传热方程可以描述：–假定域无限大–与CFD耦合（给定流速）–表征生物传热仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation边界条件•多种边界条件–流热耦合边界–温度边界–热通量边界–薄热阻层/高导热层−𝑛∙−𝑘𝛻𝑇=𝑞+ℎ𝑇𝑖𝑛𝑓−𝑇+𝜀𝜎𝑇𝑎𝑚𝑏4−𝑇4−𝛻𝑡∙(−𝑑𝑠𝑘𝑠𝛻𝑡𝑇)HeatFluxConvectionRadiationHighlyConductiveLayer仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation热传导•直接接触传热•存在于固、液、气中–分子振动和电子自由运动（固体）–分子无规则运动、碰撞（流体）仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation热对流•对流=传导+对流（流体）•能量在固体表面与流体中的相互转移–自然对流–强制对流–相变外界强制对流封闭腔自然对流仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation热辐射•能量以电磁波的形式传输•无需对象之间相互接触•作为边界条件模拟0,不辐射1，热量全部吸收仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation传热耦合案例仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation封装散热模拟仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation热交换器模型仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation微波加热仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation连续铸造相变潜热：仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation摩擦搅拌•摩擦搅拌焊时，一个旋转的工具沿着焊缝移动，产生的摩擦热融化铝。工具旋转搅拌融铝液，使得两板连接起来。仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation自然对流仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation二维轴对称固体传热流体传热+层流流动对流冷却边界恒定温度边界仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation仿真智领创新Simulatinginspiresinnovation自然对流冷却