comsol官方案例学习——2、二维稳态导热
二维稳态热传导
- 模型定义
- 解析解
- 建模仿真
- 几何条件
- 边界条件
- 物理条件
- 划分网格
- 计算
- 分析比较
模型定义
设定了一个宽和高分别为 0.6 m 和 1.0 m 的矩形域。边界条件:
• 左边界为绝缘。
• 下边界处的温度为 100℃。
• 上边界和右边界与 0℃发生对流传热,传热系数为 750 W/(m2·℃)。
域中使用以下材料属性:
• 热导率为 52 W/(m·℃)。
解析解
《传热学》(第四版 p80)中,用分离变量法求解了有一个边界条件为非齐次的情况,对于多个非齐次边界条件,可以视为几个只有一个非齐次边界条件问题的叠加。边界上被求函数为零或其法向一阶导数为零可视为齐次边界条件,此问题中左边界和下边界可视为齐次边界条件。这里用的案例取自NAFEMS标准及,取目标位置(x = 0.6 m,y = 0.2 m)的温度值比较解析解和数值解,标准结果的温度为 18.25 ℃。
建模仿真
几何条件
设置一个矩形域,宽和高分别为0.6m和1m
边界条件
下边界设置为100℃:
上边界和右边界设置为对流热通量,对流换热系数750W/(m2K),流体温度0℃
物理条件
导热系数设置为52W/(mK),稳态计算不涉及密度等物性参数
划分网格
映射网格划分是规整模型的一种规整网格划分方法,一般仅能适用于较规则的面和体,面单元形状只能为四面体
计算
分析比较
结果-二维节点-点数据设置取点位置
结果-数值-计算
表格中显示数值计算该点温度为18.265℃,与解析解相近。
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