Lineare nicht stationäre Wärmeübertragungsanalyse

Vorgangsübersicht

Eine nicht stationäre Wärmeübertragungsanalyse wird verwendet, um die Temperaturverteilung im Laufe der Zeit zu bestimmen. Die gleichen Wärmelasten, die für die stationäre Analyse beschrieben wurden, können auf eine nicht stationäre Wärmeübertragungsanalyse angewendet werden. Diese Lasten sind Konvektion, interne Wärmeerzeugung, angewandte Knotentemperatur, Wärmestrom und Strahlung. Diese Lasten können während der gesamten nicht stationären Analyse konstant sein oder sich in Abhängigkeit von der Zeit ändern.

Spezifische Wärmekonstante und Dichte sind erforderlich

Für eine nicht stationäre Analyse sind die spezifische Wärme (c _p ) und Dichte (ρ) erforderliche Parameter. Die spezifische Wärme ist ein Maß für die Abweichung der gespeicherten Energie mit Temperatur. Das Verhältnis der Energieverringerung in einem Element ist

-Volumen ρ c _p dT/dt,

wobei dT/dt die Temperaturänderung gegenüber der Zeit ist.

Da es sich bei der eingegebenen Dichte um eine Massendichte in Masseeinheiten handelt, muss die spezifische Wärme in denselben Masseeinheiten angegeben werden. Die Bauteileigenschaften steuern die Werte für die spezifische Wärme und Massendichte und werden im Bildschirm Materialspezifikation eingegeben. Beispiel:

Massendichte	Spezifische Wärmekonstante
(lbf · s2 / in) / in3	BTU / [ (lb · s2 / in) °F ]
kg/m3	J/(kg °C)
lbm/ft3	BTU/(lbm °F)
g/cm3	J/(g °C)

Tipp: Bei der Verwendung von Modelleinheiten müssen die Einheiten der Massendichte mit den Einheiten von Kraft, Länge und Zeit dimensional übereinstimmend sein. Dies kann zu ungewöhnlichen Masseeinheiten führen, wie beispielsweise lb s ² /in. Um solch ein Verhalten zu vermeiden, verwenden Sie eine Anzeigeeinheit, bei der die Masse unabhängig von Kraft-, Längen- und Zeiteinheiten ist. Weitere Informationen finden Sie auf der Seite Allgemeine Optionen: Einheitensysteme: Auswählen eines Einheitensystems.

Plotten der Temperatur gegenüber der Zeit

Die Ergebnisse eines Knotens können während der gesamten Dauer der Analyse überprüft werden, indem Sie den Knoten auswählen, mit der rechten Maustaste klicken und den Befehl Diagrammergebnis(se) wählen. Ein Diagramm zeigt das Plotten des ausgewählten Ergebnisses für die gewählten Knoten an. Weitere Informationen zu Aktionen, die im Diagramm durchgeführt werden können, finden Sie im Abschnitt Ergebnisse.