Thermischen Kontakt zwischen einfachen Platten
Wir betrachten die Aufgabe des stationären Wärmestroms in dem Komplex Platte mit Breite ∑hi und Wärmeleitfähigkeit Koeffizienten ki, dessen erster und letzter Oberfläche aufrechtzuerhalten Temperaturen t1 und tn+1 und zwischen den Platten mit den Zahlen m-1 und m+1, besteht ein thermischer Kontakt mit einem spezifischen Widerstand Rm (siehe Abbildung).
The temperature change and heat flux along the width of the complex plate, consisting of n sheets with widths h1, h2,... hn and thermal conductivity coefficients k1, k2,... kn , respectively, for each sheet, fi, i=1,2,..., n are defined using the formula:
Die Temperaturänderung und Wärmefluss entlang der Breite des Komplexes Platte, bestehend aus n Bögen mit Breiten h1, h2,... hn und Wärmeleitfähigkeit Koeffizienten k1, k2,... kn jeweils für jedes Blatt, fi, i=1,2,..., n werden mit Hilfe der Formel:
Lassen Sie alle Blätter, speichern zwei Einsen, sind in der idealen thermischen Kontakt entlang Grenzflächen. Angenommen thermischen Widerstand Rm zwischen Lagen nummerierten m-1 und m+1, dann wird der Wärmestrom wird am Übergang von einem Bereich in den anderen ununterbrochenen, und in diesem Fall, wird die gleiche sein, in jedem Punkt (f1=f2=...=fn=f). Die Veränderung der Temperatur zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen des gesamten Komplexes Platte wird gleich der Summe der Temperaturänderungen in getrennten Blättern:
Dann:
,
Lassen Sie akzeptieren die folgenden anfänglichen Daten: Anzahl der Blätter ist n=2,Länge und Breite jedes Blattes sind 100 mmund 50 mm, und Breiten der Blätter h1, h2, sind 8 mm, 10 mm. Die angewandten Temperaturen t1und t2 gleich 373K und 273K.
Wärmeleitfähigkeit Koeffizienten sind:
,
Wärmedurchlasswiderstand des Kontakts
(es ist ungefähr gleich dem thermischen Widerstand des unformatierten Luftschicht mit der Breite 0.05 mm mit
)
Somit,
.
Durch Berechnung mit Hilfe der AutoFEM Analyse haben wir die folgenden Ergebnisse (für den unteren und oberen Seiten der Kontaktbrücke jeweils) erhalten:
Tabelle 1.*
FEA Mesh-Parameter: Art der Finite-Elemente lineare Tetraeder (4-Knoten) |
|||
Ergebniss |
Numerische Ergebnis, w* |
Analyseergebnis, w |
Fehler , % |
Temperatur, t2, K |
327.2 |
340.7 |
4 |
Temperatur, t3, K |
285.3 |
281.68 |
1.27 |
Tabelle 2.*
FEA Mesh-Parameter: Art der Finite-Elemente quadratische Tetraeder (10-nodes) |
|||
Ergebniss |
Numerische Ergebnis, w* |
Analyseergebnis, w |
Fehler , % |
Temperatur, t2, K |
327.2 |
340.7 |
4 |
Temperatur, t3, K |
285.3 |
281.68 |
1.27 |
*Die Ergebnisse der numerischen Untersuchungen hängen von der Finite-Elemente-Netz und können geringfügig von den in der Tabelle angegeben.
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