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zhaohuafei

新虫 (初入文坛)

[交流] ansys热分析中稳态与瞬态分析区分

ansys热分析中怎样区分是稳态热分析还是瞬态热分析啊？
对电热丝通电加热为什么是稳态热分析啊，根据Q=UIt ，他不是随着加热时间越长产生的热量越多，温度也越高么？
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1楼 2013-07-30 11:16:19
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紫光水心

金虫 (初入文坛)
★
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电阻丝通电加热，温度是会随着时间的增加而升高，但是同时电阻丝也会往环境散热。当电阻丝产生的热量等于它往环境散发的热量，那么就会达到稳态。假如设定电阻丝表面绝热，那么电阻丝的温度就会不断升高。
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2楼2013-07-30 14:52:10
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zhaohuafei

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 紫光水心 at 2013-07-30 14:52:10
电阻丝通电加热，温度是会随着时间的增加而升高，但是同时电阻丝也会往环境散热。当电阻丝产生的热量等于它往环境散发的热量，那么就会达到稳态。假如设定电阻丝表面绝热，那么电阻丝的温度就会不断升高。

那怎么才能确定他产生的热量跟往环境中散发的热量相等呢，如果在电热丝外面再加一层保暖层，那还是稳态的么？

PS：怎么给你发金币啊？
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3楼2013-07-31 12:19:08
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cheersend

至尊木虫 (著名写手)
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zhaohuafei: 金币+1, 谢谢啦~ 2013-07-31 19:13:35
xiegangmai: 金币+2, 鼓励讨论交流！ 2013-08-01 23:36:07
物理事实的话就是电阻丝的散热量是由自然对流散热决定的
不同的温度下自然对流散的热不一样
最终电阻丝升温到一个温度，散的热等于焦耳热。

瞬态、稳态的区别仅在于是否跟时间有关。例如电阻丝温度升高到某一温度后，散热等于焦耳热，此后它的温度保持不变，这就是稳态；而在这之前，由于电阻丝温度未达到该平衡温度，散热小于焦耳热，则电阻丝温度随着时间缓慢增加，温度和时间有关，即为瞬态。
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4楼2013-07-31 16:03:24
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紫光水心

金虫 (初入文坛)
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zhaohuafei: 金币+1, 谢谢啦~ 2013-07-31 19:12:20
xiegangmai: 金币+2, 谢谢参与！ 2013-08-01 23:36:15
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3楼: Originally posted by zhaohuafei at 2013-07-31 12:19:08
那怎么才能确定他产生的热量跟往环境中散发的热量相等呢，如果在电热丝外面再加一层保暖层，那还是稳态的么？

PS：怎么给你发金币啊？...

加保温层的话，随着温度的升高，也会达到稳态的，只不过这时候的电阻丝温度会很高。除非是绝热情况，但是这种情况在实际过程中很难达到。产生的热量可以用公式算出来Q=电流的平方*电阻，散热的话，那就用对流换热公式了。
PS：我也不知道怎么发金币
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5楼2013-07-31 18:24:12
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zhaohuafei

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
4楼: Originally posted by cheersend at 2013-07-31 16:03:24
物理事实的话就是电阻丝的散热量是由自然对流散热决定的
不同的温度下自然对流散的热不一样
最终电阻丝升温到一个温度，散的热等于焦耳热。

瞬态、稳态的区别仅在于是否跟时间有关。例如电阻丝温度升高到某一温 ...

那在加热过程中瞬态分析的话，是施加对流换热载荷么，他不同温度下自然对流散的热不一样怎么计算他的对流换热载荷呢？我是要模拟 对直径为0.1mm的银丝通0.1A的电流时生热分析。
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6楼2013-07-31 19:11:09
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cheersend

至尊木虫 (著名写手)
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xiegangmai: 金币+2, 鼓励讨论交流！ 2013-08-01 23:36:22
zhaohuafei: 金币+2, 谢谢啦~ 2013-09-05 20:37:01
引用回帖:
6楼: Originally posted by zhaohuafei at 2013-07-31 19:11:09
那在加热过程中瞬态分析的话，是施加对流换热载荷么，他不同温度下自然对流散的热不一样怎么计算他的对流换热载荷呢？我是要模拟 对直径为0.1mm的银丝通0.1A的电流时生热分析。...

瞬态的自然对流散热我没有什么经验
不过稳态的话，直接找传热学的书，里面有水平圆柱自然对流散热的经验公式。
先从圆柱和环境的温差以及空气的性质计算出Gr数，代入公式就可以算出Nu数，Nu数可以换算到表面平均换热系数是多少W/㎡℃，换热系数×表面积×温差就是散热量。

算起来还比较简单的。
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7楼2013-07-31 20:12:38
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