熱傳遞
在均勻熱通量情況下經過管路的層流
問題陳述：使用「熱」模組為管路中熱傳遞情況下的 3D 層流建模。流體在 300 K 時進入管路，並會以在管壁設定的均勻熱通量加熱。
à - 300 K 時的完全發展的速度分布
參考文獻：F.M. White. Fluid Mechanics. 3rd Edition. McGraw Hill Book Co. Inc., New York, NY, 1994。
流體屬性 | 幾何屬性 | 工作條件 |
|---|---|---|
密度 = 13529 kg/m3 黏度 = 0.001523 Pa-s 比熱 = 139.3 J/kg-K 傳導率 = 8.54 W/m-K | R = 0.0025 m L = 0.1 m | 入口 = 300 K 時的完全發展的速度分布 出口 = 101325 Pa Փq = 5000 W/m2 |
結果比較 - 壓降與出口溫度
結果 | 分析 | Creo Flow Analysis | 百分比誤差 |
|---|---|---|---|
壓降 (Pa) | 1 | 1.0054 | 0.54 |
出口溫度 (K) | 340 | 340.894 | 0.26 |
同心圓環中的自然對流
問題陳述：使用「熱」模組在圓環中為自然對流建模。同心圓環的內壁比外壁溫度高 50 K。
A = 對稱平面
參考文獻：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。
流體屬性 | 幾何屬性 | 工作條件 |
|---|---|---|
密度 = 理想氣體或空氣 黏度 = 3.54822 x 10-5 Pa-s | RAE 2822 翼剖面 AoA = 2.31 度 風洞高度 = 72 m 風洞高度 = 96 m | R1 = 0.0178 m T1 = 373 R2 = 0.04628 m T2 = 327 |
結果 - 溫度等值線圖
結果比較 - 溫度沿對稱壁的分佈
結果比較 - 與熱圖像資料比較
複合實體區塊中的傳導
問題陳述：使用「熱」模組在由兩種材料組成的複合實體區塊中為傳導建模。在區塊右側壁設定的熱通量為系統加熱。
• A = 隔熱壁
• M 1 = 材料 1
◦ 密度 = 2719 kg/m3
◦ 比熱 = 871 J/kg-K
◦ 熱導率 = 75 W/m-K
◦ 產生的熱 = 1.5*106W/m3
• M 2 = 材料 2
◦ 密度 = 8978 kg/m3
◦ 比熱 = 381 J/kg-K
◦ 熱導率 = 150 W/m-K
參考文獻：F.P. Incropera, D.P. Dewitt.Fundamentals of Heat and Mass Transfer. 5th Edition, pg. 117, 2006。
結果比較 - 整個複合區塊的溫度
半無限平板中的瞬態傳導
問題陳述：以在平板左側壁設定的均勻熱通量為半無限平板加熱 120 秒。會量測平板，並將量測結果與分析解決方案進行比較。
• S = 對稱
• A = 隔熱壁
參考文獻：F.P. Incropera, D.P. Dewitt, T.L. Bergman, A.S. Lavine, Introduction to Heat Transfer, 5th edition, Wiley and sons, 2007。
實體屬性 | 幾何屬性 | 工作條件 |
|---|---|---|
密度 = 8995.64 kg/m3 比熱 = 381 J/kg-K 傳導率 = 401 W/m - K | L = 0.75 m H = 0.1 m | 瞬態 = 120 s Փq = 3 x 105 W/m2 初始溫度 = 293 K |
結果 - 溫度等值線圖
結果比較 - 整個平板的溫度上升
