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词条 热模拟
释义

§ 简介

热模拟

研究传热现象的手段之一,主要用于求解热传导问题。导热现象与某些非导热现象可以用同样的数学模式来表示,所以通过对与导热现象相模拟的其他物理问题的求解,可完成对导热问题的求解。最常见的是利用导热现象与导电现象的模拟,称为热的电模拟。

这种方法用电压模拟温度,电流模拟热流,电阻模拟热阻,电容模拟热容。模拟法可用于求解含热源的或不含热源的、稳定的或不稳定的导热问题。模拟法也可用于求解对流换热和辐射换热问题,只要把电阻对应于对流换热热阻或辐射热阻即可。利用水力学现象与传热现象的模拟,称为热的水力模拟法。利用各类模拟计算机(电的或气的)也可解决导热问题,这种方法也是一种热模拟,但属于间接模拟性质。

§ 相关应用

热模拟

热模拟试验在金属热变形研究中的应用,热模拟更多的是分析带有功率器件的设备的温度分布,从而来指导设备的散热设计,避免功率因高温而失效甚至烧毁。借助热模拟来模拟电器的发热情况,设计散热器,看它们是否满足要求,然后再进行实验,最后批量生产~还有现在的LED,那东西确实省电,但也会有功率的热耗损(即发热),如何对LED散热也是现在比较关注的问题~除了这些电子设备,一些换热器的设计也需要用热模拟来确定其效率,从而更快的找到最优的方案,不至于浪费时间和金钱来进行一大堆的实验~还有房间里空调送风口的布置对室内冷空气分布的影响,对人体散热的影响~~~等等

另外,热模拟一般还伴随有流体的流动,如风冷的空气,水冷的水或其他液体,所以热模拟软件也可用来确定一些纯流动的问题,这个应用就更多了,小到水龙头的阻力特性,大到汽车和飞机行驶时的受力情况(这里面可能又有空气动力学的问题),大家常说流线型的汽车飞机,这些设计也可以用热模拟来进行模拟和指导哦,专业的热模拟软件还可以模拟燃烧,反正只要你能想到的和热有关的东西都可以用热模拟来分析。[1]

§ 相关设备

热模拟试验机是动态热形模拟试验设备。它可以动态地模拟金属受热及变形过程。其模拟功能较为齐全,应用范围广泛;可以进行包括轧制锻压工艺、连铸冶炼工艺、焊接工艺、金属热处理工艺、机械热疲劳等方面内容在内的动态过程模拟试验,可以测定金属高温力学性能、金属热物性及CCT曲线、应力应变曲线等。为试验者制订和改良其生产工艺提供可靠的实验依据。该设备采用计算机编程控制技术及液压动力控制技术,最大加热速度10000℃/s,最大变形力20t,最大行程速度2000mm/s,最大变形速率500/s,最小道次变形间隔时间0.18s,(由于制造商不断改进仪器,上述参数,仅供参考。) 具有模拟试验精度高,重复性好等特点。能够很好地满足多种复杂工艺条件的模拟需求。

热模拟试验机(TTS 820):导电固体试样通过感应加热以极快的速度升到高温状态,然后以不同的速度(线性,指数)连续冷却,在不同的温度程序和不同载荷作用下(压缩、扭转)试样所发生的变被记录下来。用于模拟各种金属加工过程。该系统电子控制完全数字化,且内置一个微处理器系统,用于控制高频发生器,液压系统,记录测量数据,气源,真空单元以及安全装置。该系统可利用试样在各种温度-载荷交互作用下各物理、化学变化引起的几何尺寸变化来研究金属加工工艺对材料性能和后期行为的影响。该设备除了应用系统操作软件进行试验设定、试验控制、数据存储及后处理外,还配有操作面板,可实现设备参数的设定、实时显示、控制及安全监视等功能。[2]

随便看

 

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更新时间:2024/12/20 5:00:36