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物理课堂上讲到的焦耳热是如何计算的?SOLIDWORKS来帮你解答

2021-05-10 来源:杭州华睿 作者:达索系统SOLIDWORKS 阅读:441

流在流经电阻时,电能转化为热能的过程称为焦耳热。在电气设计和电路设计中有广泛的运用。


这里有一个电流热效应的概念比较类似,当电流通过电阻时,电流做功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应。这是理论上发热的总量,但是实际过程中导体的发热还要通过热传导,空气对流的方式向外传递。把这些因素综合考虑进去,这就是我们需要计算的焦耳热。


以一个案例,使用SOLIDWORKS Flow Simulation 来计算焦耳热。一个玻璃板上,附着铜导体。两端的电压差是1V,整体暴露在空气中



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1、新建一个外流场的流体算例,需要设置的是固体内热传导,辐射、重力以及固定材料参数;需要考虑自然对流,重力设置是必须的;

2、设置电压边界条件;设置导体的两端,一个电压为0,一端电压为1;

3、设置目标,为获得更加精准的结果;

4、设置网格参数;

5、计算结果;

切面温度分布,包含固体和空气


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固定表面温度分布:


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据温度分布图,受热不均会引起玻璃板的变形。需要把SOLIDWORKS Flow Simulation的温度场作为边界条件来完成静力学的计算。大家感兴趣可以自行完成