Moldex3D模流分析材料性質與模型之比熱模型

比熱的定義為將一單位質量的材料升高一度所需的熱量。若忽略材料升溫時可能伴隨著的化學或物理相變,材料的內能因為比熱的關系而與材料溫度有關。

常數模型

此模型將定壓下的比熱假定為一常數,通常是一個良好的近似。

Cp=Cp0

其中Cp代表比熱,而Cp0則代表其初始給定值。Moldex3D/Shell-RIMMoldex3D/Solid-RIM主要采用此模型。

CAE Cp 模型(1)

比照熱傳導系數,線性內插法也是常用來對比熱與溫度相關性做良好近似法。 Moldex3D  軟件中采用了 CAE Cp 模型(1)。給定熱傳導系數CPLCPS,在兩個不同的溫度TLTS 下,我們可得到如下的線性關系式:

Moldex3D模流分析材料性質與模型之比熱模型的圖1

CAE Cp 模型(2)

此模型為另一種修正C采三段式線性內插法,目前Moldex3D也有支持,此處C可以用四個不同的值來進行內插近似。一般來說,這四個值的其中兩個CPS1  CPS2 取自固態的C值,另外兩個值CPL1  CPL則來自液態之C值。

Moldex3D模流分析材料性質與模型之比熱模型的圖2

三段式比熱模型之示意圖

If TS1 < T < TS2

Moldex3D模流分析材料性質與模型之比熱模型的圖3

If TS2  T < TL1

Moldex3D模流分析材料性質與模型之比熱模型的圖4

If TL1 < T < TL2

Moldex3D模流分析材料性質與模型之比熱模型的圖5

多段數據表征模型

此模型可供用戶針對該材料輸入20點不同溫度下的比熱數據,因為此模型可讓用戶彈性的調配以便準確的描述比熱在大范圍溫度區間下的變化。至于在兩給定溫度之區間的比熱,則采用標準之線性內插近似法。

Moldex3D模流分析材料性質與模型之比熱模型的圖6

熱容的概略圖如前,以K取代 Cp

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