热传递
流经具有均匀热流密度的管道的层流
问题说明：使用热模块在管道中对具有热传递特性的 3D 层流进行建模。流体在 300 K 时进入管道，并通过在管道壁上设置的均匀热流密度进行加热。
à - 300 K 时完全展开的速度曲线
参考资料：F.M. White. Fluid Mechanics. 3rd Edition. McGraw Hill Book Co. Inc., New York, NY, 1994.
流体属性 | 几何属性 | 工作条件 |
|---|---|---|
密度 = 13529 kg/m3 黏度 = 0.001523 Pa-s 比热 = 139.3 J/kg-K 传导率 = 8.54 W/m-K | R = 0.0025 m L = 0.1 m | 入口 = 300 K 时完全展开的速度曲线 出口 = 101325 Pa Փq = 5000 W/m2 |
结果比较 - 压力降和出口温度
结果 | 解析 | Creo Flow Analysis | 错误百分比 |
|---|---|---|---|
压力降 (Pa) | 1 | 1.0054 | 0.54 |
出口温度 (K) | 340 | 340.894 | 0.26 |
同心环中的自然对流
问题说明：使用热模块在同心环中对自然对流进行建模。同心环内壁的温度比外壁高 50 K。
A = 对称平面
参考资料：T.H. Kuehn, R.J. Goldstein, “An Experimental Study of Natural Convection Heat Transfer in Concentric and Eccentric Horizontal Cylindrical Annuli”, Journal of Heat Transfer, Vol 100, pp. 635-640, 1978.
流体属性 | 几何属性 | 工作条件 |
|---|---|---|
密度 = 理想气体或空气 黏度 = 3.54822 x 10-5 Pa-s | RAE 2822 翼型 AoA = 2.31 度 风洞高度 = 72 m 风洞长度 = 96 m | R1 = 0.0178 m T1 = 373 R2 = 0.04628 m T2 = 327 |
结果 - 温度等值线
结果比较 - 沿对称壁的温度分布
结果比较 - 与热成像数据比较
复合实心墙体块的热传导
问题说明：使用热模块在由两种材料组成的复合实体块中对传导进行建模。在块右侧壁处设置的热流密度可对系统进行加热。
• A = 隔热壁
• M 1 = 材料 1
◦ 密度 = 2719 kg/m3
◦ 比热 = 871 J/kg-K
◦ 热导率 = 75 W/m-K
◦ 产生的热 = 1.5*106W/m3
• M 2 = 材料 2
◦ 密度 = 8978 kg/m3
◦ 比热 = 381 J/kg-K
◦ 热导率 = 150 W/m-K
参考资料：F.P. Incropera, D.P. Dewitt.Fundamentals of Heat and Mass Transfer. 5th Edition, pg. 117, 2006.
结果比较 - 整个复合块的温度
半无限平板中的瞬态传导
问题说明：在平板的左侧壁处设置的均匀热流密度可对半无限平板加热 120 秒。系统会测量平板，并将测量结果与解析解进行比较。
• S = 对称度
• A = 隔热壁
参考资料：F.P. Incropera, D.P. Dewitt, T.L. Bergman, A.S. Lavine, Introduction to Heat Transfer, 5th edition, Wiley and sons, 2007.
实体属性 | 几何属性 | 工作条件 |
|---|---|---|
密度 = 8995.64 kg/m3 比热 = 381 J/kg-K 传导率 = 401 W/m-K | L = 0.75 m H = 0.1 m | 瞬态 = 120 s Փq = 3 x 105 W/m2 初始温度 = 293 K |
结果 - 温度等值线
结果比较 - 平板上的温度上升
