HeatTransferValue

HeatTransferValue[pred,vars,pars]

代表偏微分方程的传热边界条件,其中谓词 pred 指示其适用位置,模型变量为 vars,全局参数为 pars.

HeatTransferValue[pred,vars,pars,lkey]

表示局部参数在 pars[lkey] 中指定的传热边界条件.

更多信息

  • HeatTransferValue 指定 HeatTransferPDEComponent 的边界条件,并用作以下建模方程式的一部分:
  • HeatTransferValue 通常用于模拟仿真区域之外的冷却或加热流的影响. 常见的示例包括散热器.
  • HeatTransferValue 对越过边界传递的热能进行建模,其中因变量为温度 (单位为 [TemplateBox[{InterpretationBox[, 1], "K", kelvins, "Kelvins"}, QuantityTF]]),自变量为 (单位为 [TemplateBox[{InterpretationBox[, 1], "m", meters, "Meters"}, QuantityTF]]),时间变量为 (单位为 [TemplateBox[{InterpretationBox[, 1], "s", seconds, "Seconds"}, QuantityTF]]).
  • 平稳变量 varsvars={Θ[x1,,xn],{x1,,xn}}.
  • 与时间相关的变量 varsvars={Θ[t,x1,,xn],t,{x1,,xn}}.
  • 非保守时变传热模型 HeatTransferPDEComponent 基于对流扩散模型,其中质量密度为 ,比热容为 ,导热系数为 ,对流速度矢量为 ,热源为
  • 传热值 HeatTransferValue (其中传热系数 (单位为 [TemplateBox[{InterpretationBox[, 1], {"W", , "/(", , {"m", ^, 2}, , "K", , ")"}, watts per meter squared kelvin, {{(, "Watts", )}, /, {(, {{"Meters", ^, 2},  , "Kelvins"}, )}}}, QuantityTF]]),外部温度 (单位为 [TemplateBox[{InterpretationBox[, 1], "K", kelvins, "Kelvins"}, QuantityTF]]),边界单位法线 )模拟:
  • 模型参数 parsHeatTransferPDEComponent 所指定的相同.
  • 还可以给出以下模型参数 pars
  • 参数缺省值符号
    "AmbientTemperature"
  • 0
  • ,环境温度,单位为 [TemplateBox[{InterpretationBox[, 1], "K", kelvins, "Kelvins"}, QuantityTF]]
    "HeatTransferCoefficient",传热系数,单位为 [TemplateBox[{InterpretationBox[, 1], {"W", , "/(", , {"m", ^, 2}, , "K", , ")"}, watts per meter squared kelvin, {{(, "Watts", )}, /, {(, {{"Meters", ^, 2},  , "Kelvins"}, )}}}, QuantityTF]]
  • 如要本地化模型参数,可以指定键 lkey,并使用来自关联 pars[lkey] 的值作为模型参数.
  • 所有模型参数都可能取决于 中的任何一个,以及其他因变量.
  • HeatTransferValueHeatFluxValue 的特殊情形.
  • HeatTransferValue 运算为广义的 NeumannValue.
  • 边界谓词 pred 可以像在 NeumannValue 中一样指定.
  • 如果 HeatTransferValue 取决于在关联 pars 中指定为 ,keypi,pivi,] 的参数 ,则参数 替换.

范例

打开所有单元关闭所有单元

基本范例  (2)

设置热对流边界条件:

对具有热传导边界的温度场建模:

 rho C_p(partialTheta(t, x))/(partialt)+del .(-k del Theta(t,x))^(︷^(                        heat transfer model                       )) =|_(Gamma_(x=0))h (Theta_(ext)(t,x)-Theta(t,x))^(︷^(    heat transfer boundary      ))

设置传热模型变量 vars

设置区域

指定传热模型参数质量密度 ,比热容 ,和导热系数

指定边界条件参数,其中外部流体温度 为 10 °C,传热系数

指定方程:

设置初始条件:

求解偏微分方程;

可视化解:

范围  (4)

基本范例  (2)

定义瞬态声压场的模型变量 vars,其中模型参数为 pars,并具有一个特定的边界条件参数:

定义瞬态声压场的模型变量 vars,其中模型参数为 pars,并具有多个特定的参数边界条件:

利用 "BoundaryCondition1"

利用 "BoundaryCondition2"

二维  (1)

对嵌入在高导热材料中的陶瓷条建模. 陶瓷条的侧面边界保持在恒定温度 . 顶部表面通过热对流热辐射向周围环境散失热量,其中环境温度 . 假定底部边界是隔热的:

用下式对温度场、热辐射和热传导建模:

 del .(-k del Theta(x,y))^(︷^( heat transfer model      )) =|_(Gamma_(x=0))epsilon k_B ((Theta_(amb)-Theta_(ref))^4-(Theta(x,y)-Theta_(ref))^( 4))^(︷^(                         heat radiation boundary                     ))+|_(Gamma_(x=0))h (Theta_(ext)(x,y)-Theta(x,y))^(︷^(    heat transfer boundary      ))

设置传热模型变量 vars

设置宽度为 且高度为 的矩形区域:

指定导热系数

设置左右边界的温度表面边界条件

在表面上设置热传导边界条件

同时在表面上设置热辐射边界条件

设置方程:

求解偏微分方程:

可视化解:

耦合方程  (1)

用边界处的热传导值和质量通量值求解传热传质的耦合模型:

(partialTheta(t, x))/(partialt)+del .(-k del Theta(t,x))-Q^(︷^(                      heat transfer model                         ))  = |_(Gamma_(x=1))h (Theta_(ext)(t,x)-Theta(t,x))^(︷^(             heat transfer boundary      )); (partialc(t,x))/(partialt)+del .(-d del c(t,x))-R^(︷^(                      mass transport model                         ))  = |_(Gamma_(x=0||x=1))q (t,x)^(︷^(  mass flux boundary ))

设置传热传质模型变量 vars

设置区域

指定传热和传质模型参数,热源 ,导热系数 ,质量扩散系数 和质量源

指定热对流值的边界条件参数,其中外部流体温度 为 1000 K,传热系数

指定方程:

设置初始条件:

对模型进行求解:

可视化解:

Wolfram Research (2020),HeatTransferValue,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/HeatTransferValue.html.

文本

Wolfram Research (2020),HeatTransferValue,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/HeatTransferValue.html.

CMS

Wolfram 语言. 2020. "HeatTransferValue." Wolfram 语言与系统参考资料中心. Wolfram Research. https://reference.wolfram.com/language/ref/HeatTransferValue.html.

APA

Wolfram 语言. (2020). HeatTransferValue. Wolfram 语言与系统参考资料中心. 追溯自 https://reference.wolfram.com/language/ref/HeatTransferValue.html 年

BibTeX

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BibLaTeX

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