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永利娱乐场-暖气片十大品牌产品有限元热分析
[2018/4/9]

   关于暖气片的有限元分析,暖气片十大品牌利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素,即单元,就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。

  一、暖气片十大品牌产品热分析

  通过对 ANSYS 和传热学理论以及热边界条件的了解,下面暖气片十大品牌就利用有限元热分析法对现有的一种产品散热器的进行热分析。

  首先,根据某种产品暖气片模型采用有限元分析软件ANSYS进行建模,采用自底向上的建模方法,先建立模型暖气片的底板,在通过移动工作平面坐标来依次建立模型暖气片的散热片。最后用布尔运算进行加运算,完成整个建模。 ANSYS 建好的暖气片模型如图l所示:

图1 建立暖气片模具示意图图2 暖气片十大品牌关于模具风格划分结果示意图

  接着,对建立好的暖气片模型进行网格划分,采用自由网格划分,划分结果如上图2所示。然后,暖气片十大品牌在网格划分的基础上施加载荷,也即热分析的边界条件。

  二、稳态热分析

  定义暖气片的材料为铝材,相关参数查表可得:

  导热系数  KXX=7.44W/m-℃;材料密度  DENS=4850kg/m³;比热 C=544J/kg-℃;

  分析类型为稳态热分析,施加载荷时,假设发热电阻向暖气片底部提供的热流是恒定的,对流条件看作是在空气为 20 摄氏度(通常状况)下的自然对流,对流系数是定值 20W/㎡-℃,温度边界为恒定温度 50 摄氏度。

  通过给模型施加热边界条件并分析求解,查看通用后处理器POST1,可以生成温度云图,热梯度总量云图和温度梯度总量云图,分别如图3,图4以及图5所示:

图3 生成的温度云图图4 生成的热梯度总量云图

图5 生成的温度梯度总量云图

  从图3、图4、图5可以很直观地看出,暖气片十大品牌发现暖气片的温度分布,最高温度和最低温度,以及热量的分布。

  三、瞬间热分析

  定义暖气片的材料为铝材,相关参数查表可得:

  导热系数 KXX=7.44W/m-℃;材料密度 DENS=4850kg/m³;比热 C=544J/kg-℃;

  热分析类型为瞬态分析,施加载荷时,假设暖气片底部处于恒定温度为 50 ℃ 的温度场,对流条件看作是在空气为 20 摄氏度(通常状况)下的自然对流,对流系数是定值 20W/㎡-℃ ,初始温度为 20 ℃ 。

  施加边界条件并求解分析,通过查看通用处理器可以生成温度云图,温度梯度总量云图以及热梯度总量云图,分别如图6,图7,图8所示:

图6 生成的温度云图图7 生成的热梯度总量云图

  同理,暖气片十大品牌从图6,图7,图8易于看出,暖气片的温度分布,最高温度和最低温度,以及热量的分布。

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