物理課堂上講到的焦耳熱是如何計(jì)算的？SOLIDWORKS來幫你解答
2021-05-10
來源：杭州華睿
作者：達(dá)索系統(tǒng)SOLIDWORKS
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電流在流經(jīng)電阻時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為熱能的過程稱為焦耳熱。在電氣設(shè)計(jì)和電路設(shè)計(jì)中有廣泛的運(yùn)用。
這里有一個(gè)電流熱效應(yīng)的概念比較類似，當(dāng)電流通過電阻時(shí)，電流做功而消耗電能，產(chǎn)生了熱量，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。這是理論上發(fā)熱的總量，但是實(shí)際過程中導(dǎo)體的發(fā)熱還要通過熱傳導(dǎo)，空氣對(duì)流的方式向外傳遞。把這些因素綜合考慮進(jìn)去，這就是我們需要計(jì)算的焦耳熱。
以一個(gè)案例，使用SOLIDWORKS Flow Simulation 來計(jì)算焦耳熱。一個(gè)玻璃板上，附著銅導(dǎo)體。兩端的電壓差是1V，整體暴露在空氣中。
2、設(shè)置電壓邊界條件；設(shè)置導(dǎo)體的兩端，一個(gè)電壓為0，一端電壓為1；
3、設(shè)置目標(biāo)，為獲得更加精準(zhǔn)的結(jié)果；
4、設(shè)置網(wǎng)格參數(shù)；
5、計(jì)算結(jié)果；
切面溫度分布，包含固體和空氣：
固定表面溫度分布：
根據(jù)溫度分布圖，受熱不均會(huì)引起玻璃板的變形。需要把SOLIDWORKS Flow Simulation的溫度場作為邊界條件來完成靜力學(xué)的計(jì)算。大家感興趣可以自行完成。