有限元仿真分析技術(shù)在熱分析中的應(yīng)用

 熱分析用于計算一個系統(tǒng)或者部件的溫度分布及其他物理參數(shù)，如熱量的獲取或損失、熱梯度、熱流密度（熱通量）等。有限元法是一種高效能、常用的數(shù)值計算方法?？茖W(xué)計算領(lǐng)域，常常需要求解各類微分方程，而許多微分方程的解析解一般很難得到，使用有限元法將微分方程離散化后，可以編制程序，使用計算機輔助求解。采用有限元方法進行熱分析計算，一般采用能量守恒原理的熱平衡方程，用有限元法計算物體內(nèi)部各節(jié)點的溫度，并導(dǎo)出其他熱物理參數(shù)。深圳市有限元科技有限公司是一家有十年有限元分析項目經(jīng)驗的高科技企業(yè)，公司代理國外多款著名有限元軟件，并提供軟件的銷售與培訓(xùn)業(yè)務(wù)，另研發(fā)出多款行業(yè)有限元通用軟件，并秉承以最高質(zhì)量的產(chǎn)品和最高質(zhì)量的服務(wù)滿足客戶的各種需求的服務(wù)理念，致力于為客戶提供一站式有限元整體解決方案，目前已為全國超過500家企業(yè)提供有限元分析服務(wù)。如需購買有限元軟件或咨詢服務(wù)請聯(lián)系電話：13632683051，咨詢QQ：4006046636。

 今天，有限元科技小編跟大家分享的是：有限元熱分析軟件可以進行熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射等問題的分析求解。

 1、熱分析常用的三類邊界條件

 第一類邊界條件：物體邊界上的溫度函數(shù)已知；

 第二類邊界條件：物體邊界上的熱流密度已知；

 第三類邊界條件：與物體相接觸的流體介質(zhì)的溫度和換熱系數(shù)已知。

 初始條件：傳熱過程開始時，物體在整個區(qū)域中所具有的溫度為已知值。

 2、熱分析的三種熱傳遞方式

 熱傳導(dǎo)：兩個良好接觸的物體之間的能量交換或一個物體內(nèi)由于溫度梯度引起的內(nèi)部能量交換。當(dāng)物體內(nèi)部存在溫差，即存在溫度梯度時，tyrp.net熱量從物體的高溫部分傳遞到低溫部分；而且不同溫度的物體相互接觸時熱量會從高溫物體傳遞到低溫物體。熱傳導(dǎo)計算公式（為導(dǎo)熱系數(shù)）：

 熱對流：由于流體的宏觀運動，從而流體的各部分之間發(fā)生相對位移、冷熱流體相互摻混所引起的熱傳遞過程。固體的表面與它周圍接觸的液體或氣體（統(tǒng)稱流體）之間，由于溫差引起熱量交換。對流換熱計算公式：

 高溫物體表面常常發(fā)生對流現(xiàn)象，這是因為高溫物體表面附近的空氣因受熱而膨脹，密度降低并向上流動。與此同時，密度較大的冷空氣下降并代替原來的受熱空氣。熱對流可以分為兩類：自然對流和強制對流。

 熱輻射：一個物體或兩個物體之間通過電磁波進行的能量交換。熱輻射是物體發(fā)射電磁能，并被其他物體吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿臒崃拷粨Q過程。物體溫度越高，單位時間輻射的熱量越多。tyrp.net熱傳導(dǎo)和熱輻射均需要有傳熱介質(zhì)，而熱輻射無須任何介質(zhì)。

 3、熱分析類型

 穩(wěn)態(tài)熱分析：如果系統(tǒng)的凈熱流率為0，即流入系統(tǒng)的熱量加上系統(tǒng)自身產(chǎn)生的熱量等于流出系統(tǒng)的熱量，則系統(tǒng)處于熱穩(wěn)態(tài)。在穩(wěn)態(tài)熱分析中任一節(jié)點的溫度都不隨時間變化。

 瞬態(tài)熱分析：瞬態(tài)傳熱過程一般是指一個系統(tǒng)的加熱或冷卻過程。在這個過程中，系統(tǒng)的溫度、熱流率、熱邊界條件以及系統(tǒng)內(nèi)能隨時間都有明顯變化。

 另外，熱分析還分析線性及非線性傳熱分析，如果材料熱性能或邊界條件隨溫度變化，或者是考慮輻射傳熱等都會使得熱分析成為非線性分析。

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