SolidWorks告訴你(nǐ)物理(lǐ)的焦耳熱(rè)是如(rú)何計(jì)算的！

2022-07-18 10:13 lingzhi

電流在流經電阻時，電能轉化爲熱(rè)能的過程稱爲焦耳熱(rè)。在電氣設計(jì)和電路(lù)設計(jì)中有廣泛的運用。

 

這裡(lǐ)有一個電流熱(rè)效應的概念比較類似，當電流通過電阻時，電流做功而消耗電能，産生(shēng)了熱(rè)量，這種現象叫做電流的熱(rè)效應。這是理(lǐ)論上發熱(rè)的總量，但(dàn)是實際過程中導體(tǐ)的發熱(rè)還(hái)要通過熱(rè)傳導，空氣對流的方式向外傳遞。把這些因素綜合考慮進去(qù)，這就(jiù)是我們需要計(jì)算的焦耳熱(rè)。

 

以一個案例，使用SOLIDWORKS Flow Simulation 來(lái)計(jì)算焦耳熱(rè)。一個玻璃闆上，附着銅導體(tǐ)。兩端的電壓差是1V，整體(tǐ)暴露在空氣中。


1、新建一個外流場的流體(tǐ)算例，需要設置的是固體(tǐ)内熱(rè)傳導，輻射、重力以及固定材料參數；需要考慮自(zì)然對流，重力設置是必須的；

2、設置電壓邊界條件(jiàn)；設置導體(tǐ)的兩端，一個電壓爲0，一端電壓爲1；

3、設置目标，爲獲得(de)更加精準的結果；

4、設置網格參數；

5、計(jì)算結果；

切面溫度分(fēn)布，包含固體(tǐ)和空氣：

 

 

 

固定表面溫度分(fēn)布：

 

 

 

根據溫度分(fēn)布圖，受熱(rè)不均會引起玻璃闆的變形。需要把SOLIDWORKS Flow Simulation的溫度場作(zuò)爲邊界條件(jiàn)來(lái)完成靜(jìng)力學的計(jì)算。大(dà)家感興趣可(kě)以自(zì)行完成。