一维稳定热源对纯水加热温度场的模拟研究

摘要

cqvip:本文对稳定热源在一维热传导条件下加热不同质量、不同形状纯水的温度场、热通量进行数值模拟研究。研究方法:采用三维建模软件Siemens UG建立不同质量、不同几何形状圆柱和棱柱体的三维模型,利用Ansys自带的Icem划分网格,运用Ansys Heat Transfer模块对相应温度场和热通量进行数值模拟。研究结论:1) 初、终温度设定时加热同质量的各形状纯水至整体温度达到一致所经温度变化阶段相同。同质量棱柱纯水的温度场分布大致一样,其温度带呈现跃变,此类形状纯水从加热区到整体温度达到一致速度较慢,而圆柱形纯水温度场变化较模糊,温度带呈现渐变,此类形状纯水从加热区到整体温度达到一致速度较快。2) 总热通量确定时,轴向热通量总体趋势相同,但棱柱纯水有棱边散热效应,棱边越多此效应越强,圆柱纯水最弱;通过模拟分析,可深入理解传热微过程,对热学教学极有帮助,同时为加热器形状的择优选择提供参考信息。