Conductive Heat Transfer
Кондуктивная теплопроводность.
|
|
|
|
Описание
Блок Conductive Heat Transfer представляет передачу тепла путем кондуктивного теплообмена между двумя слоями одного и того же материала.
Значок блока меняется в зависимости от значения параметра Conductivity type.
Для плоской поверхности перенос описывается законом Фурье:
где:
-
— тепловой поток;
-
— теплопроводность материала;
-
— площадь сечения, перпендикулярного направлению теплового потока;
-
— расстояние между слоями, то есть толщина материала;
-
— температура слоя A;
-
— температура слоя B.
Теплопроводность через цилиндрическую стенку трубы:
где:
-
— длина трубы;
-
— внутренний диаметр;
-
— внешний диаметр.
Теплопроводность можно указать с помощью параметра Conductivity type:
-
Constant— теплопроводность остается постоянной во время моделирования. Вы задаете теплопроводность с помощью параметра Thermal conductivity. -
Variable input— теплопроводность задается с помощью входного сигнала на порту K, который может изменяться во время моделирования. Параметр Minimum thermal conductivity задает нижнюю границу сигнала. -
Tabulated data— теплопроводность указывается с использованием табличных данных на основе температуры. В этом случае теплопроводность также может изменяться в процессе моделирования.
Опция Tabulated data использует среднюю температуру блока для определения теплопроводности. Для плоской геометрии стенки средняя температура равна
Для цилиндрической геометрии стенки средняя температура равна
,
что предполагает, что находится внутри цилиндра.
A и B — тепловые порты, соответствующие слоям материала. Положительное направление передачи тепла от порта A к порту B, в этом случае значение теплового потока положительно.
Порты
Вход
K — сигнал управления теплопроводностью, Вт/(К*м)
скаляр
Входной сигнал, управляющий теплопроводностью. Сигнал насыщается, когда значение выходит за пределы минимального предела, заданного параметром Minimum thermal conductivity.
Зависимости
Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Conductivity type значение Variable input.
Параметры
Conductivity type — тип задания свойств теплопроводности
Constant (по умолчанию)| Variable input| Tabulated data
Тип задания теплопроводности:
-
Constant— теплопроводность остается постоянной во время моделирования. Вы задаете теплопроводность с помощью параметра Thermal conductivity. -
Variable input— теплопроводность задается с помощью входного сигнала на порту K, который может изменяться во время моделирования. Параметр Minimum thermal conductivity задает нижнюю границу сигнала. -
Tabulated data— теплопроводность указывается с использованием табличных данных на основе температуры. В этом случае теплопроводность также может изменяться в процессе моделирования.
Wall geometry — форма стенки для теплопроводности
Planar (по умолчанию)| Cylindrical
Форма стенки для теплопроводности:
-
Planar— теплопередача осуществляется через плоскую прямоугольную стенку. Указывается площадь и толщина стены. -
Cylindrical— теплопередача осуществляется через цилиндрическую стенку трубы. Указывается внутренний диаметр, внешний диаметр и длина трубы.
Area — площадь теплообмена
1e−4 м² (по умолчанию) | положительный скаляр
Площадь сечения, перпендикулярного направлению теплового потока.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Wall geometry значение Planar.
Thickness — толщина материала
0.1 м (по умолчанию) | положительный скаляр
Толщина материала, то есть расстояние между слоями.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Wall geometry значение Planar.
Inner diameter — внутренний диаметр трубы
0.05 м (по умолчанию) | положительный скаляр
Внутренний диаметр трубы, то есть диаметр внутреннего слоя материала.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Wall geometry значение Cylindrical.
Outer diameter — внешний диаметр трубы
0.1 м (по умолчанию) | положительный скаляр
Внешний диаметр трубы, то есть диаметр внешнего слоя материала.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Wall geometry значение Cylindrical.
Length — длина трубы
1.0 м (по умолчанию) | положительный скаляр
Длина трубы.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Wall geometry значение Cylindrical.
Thermal conductivity — теплопроводность материала
401.0 Вт/(K*м) (по умолчанию) | положительный скаляр
Теплопроводность материала.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Conductivity type значение Constant.
Minimum thermal conductivity — нижняя граница теплопроводности
10 Вт/(K*м) (по умолчанию) | положительный скаляр
Нижняя граница значения теплопроводности. Входной сигнал на порту K насыщается при этом значении, чтобы предотвратить дальнейшее снижение теплопроводности.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Conductivity type значение Variable input.
Thermal conductivity vector — вектор значений теплопроводности для использования в таблице поиска
[413, 401, 392, 383, 371, 357, 342] Вт/(K*м) (по умолчанию) | вектор положительных значений
Вектор значений теплопроводности, соответствующих значениям параметра Temperature vector. Размер вектора должен быть таким же, как параметр Temperature vector. Блок выполняет одномерный поиск по таблице теплопроводности при помощи средней температуры блока, линейной интерполяции и ближайшей экстраполяции.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Conductivity type значение Tabulated data.
Temperature vector — вектор значений температуры для использования в таблице теплопроводности
[200, 273, 400, 600, 800, 1000, 1200] K (по умолчанию) | строго возрастающий вектор
Вектор значений температуры, соответствующих значениям параметра Thermal conductivity vector. Вектор должен быть строго возрастающим. Значения могут быть расположены неравномерно. Вектор должен содержать не менее двух значений.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Conductivity type значение Tabulated data.