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        物理課堂上講到的焦耳熱是如何計算的?SOLIDWORKS來幫你解答

        2021-05-10 來源:杭州華睿 作者:達索系統SOLIDWORKS 閱讀:631

        流在流經電阻時,電能轉化為熱能的過程稱為焦耳熱。在電氣設計和電路設計中有廣泛的運用。


        這里有一個電流熱效應的概念比較類似,當電流通過電阻時,電流做功而消耗電能,產生了熱量,這種現象叫做電流的熱效應。這是理論上發熱的總量,但是實際過程中導體的發熱還要通過熱傳導,空氣對流的方式向外傳遞。把這些因素綜合考慮進去,這就是我們需要計算的焦耳熱。


        以一個案例,使用SOLIDWORKS Flow Simulation 來計算焦耳熱。一個玻璃板上,附著銅導體。兩端的電壓差是1V,整體暴露在空氣中。



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        1、新建一個外流場的流體算例,需要設置的是固體內熱傳導,輻射、重力以及固定材料參數;需要考慮自然對流,重力設置是必須的;

        2、設置電壓邊界條件;設置導體的兩端,一個電壓為0,一端電壓為1;

        3、設置目標,為獲得更加精準的結果;

        4、設置網格參數;

        5、計算結果;

        切面溫度分布,包含固體和空氣


        微信圖片_20210510110812.gif



        固定表面溫度分布:


        微信圖片_20210510110821.jpg



        據溫度分布圖,受熱不均會引起玻璃板的變形。需要把SOLIDWORKS Flow Simulation的溫度場作為邊界條件來完成靜力學的計算。大家感興趣可以自行完成。



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