Contacto térmico entre las placas de fricción
Considere el problema del flujo de calor constante en la placa de complejo con ancho ∑hi y los coeficientes de conductividad térmica ki, cuya primera y última superficie mantener temperatura s t1 y tn+1 y entre las placas con números m-1 y m+1, hay un contacto térmico con resistencia específica Rm(ver figura).
El cambio temperatura y flujo de calor a lo largo de la anchura de la placa de complejo, que consiste en hojas de n con anchuras h1, h2,... hn y los coeficientes de conductividad térmica k1, k2,... kn ,
respectivamente, para cada hoja, fi, i=1,2,..., n se definen mediante la fórmula:
Que todas las hojas, guarde dos más, están en contacto térmico ideal a lo largo superficies límite. Ponga resistencia térmica Rm entre hojas numeradas m-1 y m +1, entonces el flujo de calor será ininterrumpido en la transición de una zona a la otra, y en este caso, será el mismo en cada punto m-1 y m+1,entonces el flujo de calor será ininterrumpido en la transición de una zona a la otra, y en este caso, será el mismo en cada punto (i.e. f1=f2=...=fn=f). El cambio de temperatura entre las superficies opuestas de la placa entera complejo será igual a la suma de los cambios temperatura en hojas separadas:
Donde:
,
Deje que acepta los siguientes datos inicial: número de hojas es n = 2, la longitud y la anchura de cada hoja son 100 mmand 50 mm, respectivamente, y anchuras de las hojas h1, h2 , son 8 mm, 10 mm . El temperatura s aplicado t1and t2 igual 373K y 273K respectivamente.
Coeficientes de conductividad térmica son:
,
La resistencia térmica del contacto
(que es aproximadamente equivalente a la resistencia térmica de la capa de aire llano con el ancho de 0,05 mm con
)
Así,
.
Según los cálculos con la ayuda de AutoFEM Analysis, se han obtenido los siguientes resultados (para los lados superior e inferior del contacto, respectivamente):
Tabla 1
FEA Parámetros de malla: Tipo de finito tetraedro elemento lineal (4-nodos) Número de nodos de esquina 2786 Número de argumentos: 2.786 Número de Elementos finitos. 11511 |
|||
Resultados |
Resultados numéricos , w* |
Resultados analíticos., w |
Error , % |
temperatura , t2, K |
327.2 |
340.7 |
4 |
temperatura , t3, K |
285.3 |
281.68 |
1.27 |
Table 2*
FEA Parámetros de malla: Tipo de elemento finito cuadrática tetraedro (10-nodos) Número de argumentos: 18602 Número de Elementos finitos. 12319 |
|||
Resultados |
Resultados numéricos , w* |
Resultados analíticos., w |
Error , % |
temperatura , t2, K |
327.2 |
340.7 |
4 |
temperatura , t3, K |
285.3 |
281.68 |
1.27 |
Los resultados de pruebas numéricas dependen de la malla de elementos finitos y pueden diferir ligeramente de los que figuran en la tabla.
Lea más acerca de AutoFEM Térmico Analysis