電磁場 溫度場的案例
軌道電磁炮技術的多場耦合仿真----電熱 結構 溫度耦合
電流密度移動過程
局部電流密度
5.3發熱功率密度
根據以上的電流密度結果可以獲取相應的導體的發熱功率，結果如圖所示，根據結果可以看到，導軌部分電流均勻，發熱功率也較為均勻.而炮彈的后側導體部分由于橫截面積較小，發熱功率較大，相應的根據電流密度在其拐角處電流密度也較大.
5.4溫度結果
根據以上的邊界條件，考慮電流發熱、摩擦生熱、高溫熱傳導和位移等結果，獲取相應的溫度結果如下圖所示，根據局部發達圖可以看到，最高溫度發生在炮彈的后方和導軌的接觸位置，由于該位置是電流集中，熱量集中，摩擦生熱集中的位置，而導軌又是可以相對位置變化的，而炮彈是持續加熱的，故該位置溫度最大
溫度隨時間變化的過程
局部放大圖
5.總結
在ANSYS中可以采用以上方法計算電磁力獲取相應的動力學特性，再根據直接耦合方法獲取相應的溫度場分布，獲取動態效果，查看溫度的傳遞運動過程。
該方法可以較好的展示移動熱源或恒定溫度沿著另一物體移動，電流接觸是變化的移動過程，查看這幾種場的耦合分析效果。
作者：大龍貓-范文哲（fwz0703@163.com，公眾號：CAE_ANSYS)
碩士，從事電氣行業耦合場仿真，個人微信號 fwz0703 ，
主要應用為ANSYS Workbench界面下的各個模塊的使用，包括靜力學分析，動力學分析，電磁場分析, 溫度場分析，以及電磁-熱-結構-流體 耦合場分析等；主要涉及到的仿真為電氣或汽車等通用零產品的分析計算，包括剛度，熱應力，電磁力，拓撲優化等
主要使用軟件：ANSYS Workbench，Emag，Maxwell，Fluent，CFX， DM，Ls-dyna等
專注于仿真分析，歡迎大家共同討論學習，如有問題請回復郵件 fwz0703@163.com。
展開 Comsol多物理場耦合的電磁發射分析
image_process=/format,webp/resize,w_219" alt="基于comsol的鋰電池疊片電化學耦合熱分析的圖1" width="219"></span></p><p> 電磁炮是利用電磁發射技術制成的一種先進動能殺傷武器。與傳統大炮將燃氣壓力作用于彈丸不同，電磁炮是利用電磁系統中電磁場產生的安培力來對金屬炮彈進行加速，使其達到打擊目標所需的動能，與傳統的大炮，電磁炮可大大提高彈丸的速度和射程。</p><p> 電磁軌道發射裝置內 電磁場、溫度場和結構場相互耦合在一起，使裝置 內彈道工作環境十分惡劣。</p><p> 此次采用Comsol進行電磁軌道建模，采用過盈接觸力學分析、準靜態磁場，電流屈膚效應、熱場耦合動網格進行多物理場分析。</p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/202105/91205b46ae2d44989cd06e213777ca67.png" title="QQ圖片20210531210557.png" alt="QQ圖片20210531210557.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202105/91205b46ae2d44989cd06e213777ca67.png?
展開 電機電磁場CAE有限元分析探討
在電機工程中的應用主要有以下幾個方面：
1、計算機輔助電機設計：這是利用計算機幫助人們設計出最佳的電機；
2、計算機輔助電機工程圖的繪制；
3、計算機輔助電機電磁場、溫度場和應力場的計算。
過去，電機中場的求解只限于應用解析法和圖解法。這些方法的應用，一般限制在邊界條件簡單而媒質為線性的場合。計算機和計算技術的發展為電機中復雜的場問題數值解提供了條件，從而可以將現代數值解中的差分法、有限元法和邊界元法等方法，在利用計算機技術的基礎上去求解電機中的各種線性和非線性的穩定場或瞬變場的問題，并獲得較滿意的結果。
計算機具有大容量和可靠記憶能力、快速的數據處理能力和檢索能力，這些能力正好與人的特長互補；另一方面，人只要以程序化的方式賦予計算機一定的智能，計算機即可替代人的思維進行邏輯判斷與推理，起著“專家”的作用；此外，計算機是可編程的，具有極大的柔性。因此，計算機是解決電機產品多品種、小批量生產柔性自動化的最佳途徑。
三、電機電磁場有限元分析
電機電磁場是工程領域中所遇電磁場的一種，電磁場問題的理論基礎是Maxwell方程組，各種電磁場問題均可等價于數學領域中偏微分方程的初、邊值問題。
電機電磁場所包含的類型很多，如按場源是否隨時間變化可分為穩態場與時變場；按求解區域的媒介線性與否可分為線性、非線性問題；按電磁場位函數的維數可分為一維、二維、三維問題。
展開 基于溫度場仿真的干式變壓器散熱設計
在故障發生的前后一段時間內，溫度場會隨著故障的發生而產生不同的變化。為了解溫度場的變化，利用有限元分析，建立干式變壓器的三維模型，并對模型的電磁場、溫度場和流體場進行計算，得到干式變壓器的溫度場分布。通過干式變壓器的溫度場分析出干式變壓器易存在過熱點的位置，對該位置進行故障模擬，獲取變壓器的溫度場分布變化，再根據分布變化對影響干式變壓器的散熱的出風口位置進行優化模擬。結果表明，模擬結果與試驗結果吻合，通風口位置設置會影響產品的散熱效果。
關鍵詞：溫度場;
;散熱;有限元;
0 引言
如果對干式變壓器進行溫升計算，需要通過溫升計算公式實現變壓器的穩態溫升，利用平均溫升讓變壓器產生負荷，并在變壓器的繞組和鐵心的表面進行計算并產生負荷，通過經驗系數實現變壓器的繞組溫升。當變壓器處于風冷狀態，需要通過冷卻的方式讓變壓器的室內環境保持平衡，并讓變壓器中的各個通道阻力產生不同的方向和不同的變化，讓各個通道中的對流換熱系統發生改變，當發生氣流死角時，如果無法采用常規的計算公式進行溫升，需要使用有限元仿真技術，讓溫度場得到變化。在實際的理論操作中，通過阻力因子、流體漸變的方式實現對流換熱，并利用流體介質完成建模，實現氣壓的分配，完成最終的對流換熱系數。
1 溫度場
溫度場可以直接表示空間和時間，還可以利用空間和時間讓溫度發生相應的變化。在溫度場中，熱量的產生與傳遞都存在著緊密的聯系，而熱量的產生更是直接關系到溫度場上的所有變化因素，同時更反映出溫度場中的各個位置所發生的不同變化。干式變壓器在運行的過程中，所有的熱量傳遞都需要通過高壓繞組、低壓繞組和鐵心完成，運行工況和時長不同，熱量會發生不同的變化，熱量傳遞發生在不同的部位，傳遞介質不同會導致溫度分布不均。當溫度分布不均時，干式變壓器就會通過熱傳導、熱對流的方式完成熱量傳遞。
展開 
電磁場分析書籍推薦--《Ansoft 工程電磁場有限元分析》
定義求解選項
9.4.5 生成解
第10章 二維溫度場分析
10.1 二維熱分析理論基礎
10.2 二維溫度場邊界條件
10.2.1 強加溫度（Enforce Temperature）
10.2.2 表面熱流密度（Surface Heat Flux）
10.2.3 熱對流（Convection）
10.2.4 輻射（Radiation）
10.3 〖例10.1〗帶有集中熱源絕緣棒的溫度場分析
10.3.1 問題分析與解析解
10.3.2 Maxwell 2D溫度場仿真分析
10.4 〖例10.2〗導電棒的溫度場分析
10.4.1 問題描述與解析解
10.4.2 Maxwell 2D溫度場仿真分析
10.5 〖例10.3〗方形截面導體溫度場計算檢驗
10.5.1 建立Maxwell 2D工程項目
10.5.2 創建2D模型
10.5.3 設定材料屬性
10.5.4 設定邊界條件和激勵源
10.5.5 求解
10.5.6 分析求解結果及檢查能量守恒
10.6 〖例10.4〗單一導體溫度場分析
10.6.1 建立Maxwell 2D工程項目
10.6.2 創建2D模型
10.6.3 設定材料屬性
10.6.4 設定熱邊界條件和激勵源
10.6.5 求解
10.6.6 結果分析
10.7 〖例10.5〗線圈溫度場分析
10.7.1 問題分析
10.7.2 Maxwell 2D仿真過程
第11章 二維參數化電磁場分析
11.1 〖例11.1〗螺線管電磁閥的參數化求解
展開 simufact感應淬火模擬
感應加熱主要是通過電磁場來對工件進行快速加熱的一種方法，對于其模擬來說，有幾種方法，一種是做電磁場與溫度場的耦合，常見的有通過其多物理場耦合軟件來做的，但是這種方法有些不妥，因為實際中感應加熱往往都是在感應淬火，同時有加熱和冷卻兩個過程同時進行，而且一般我們需要知道感應淬火之后工件的變形趨勢以及應力分布，最好還能有其中的組織場分布，如果把模型做成電磁場、溫度場、應力場及組織模擬的話，模型的復雜程度會很大，計算所需時間也比較久。 所以，如果我們需要知道輸入的電流、電壓、頻率對感應加熱的影響，我們可以做一個電磁場與溫度場的耦合計算。而從實際考慮，一般我們知道感應淬火層的深度，而simufact軟件中恰好提供了一個near contact的設置，我們可不可以將感應加熱簡化為接觸換熱呢？這樣不需要考慮電磁場，模型就能簡化了，這樣我們就能在simufact軟件中實現溫度場、應力場及相變的仿真了。 選擇的是simufact軟件自帶的22MnCr5材料，是一個復合相的材料，從jmatpro中導入過來的，所以材料中不同相的屬性是單獨的曲線數據，且有cct和ttt數據，進行相變仿真再好不過了。
有了這么強大的材料模型，下面來看我們算出來的結果。下面的那個是感應裝置，上面的圓為冷卻裝置。底部為推動工件前進的操作機。采用simufact接觸表里面的near contact來設置感應加熱深度。這里的距離是以加熱裝置內表面為基準。
我們假設材料初始相成份組成為90%鐵素體及10%珠光體
在軟件中加大接觸換熱系數，達到快速加熱工件，冷卻構件的接觸換熱系數也增大，同樣的道理。
下面放上結果動畫，下圖為溫度。為了快速得到計算結果，網格劃分的比較粗。一共1000多個六面體單元。呵呵，所以，這個案例幾分鐘就計算完了。網格劃分得細一些，云圖的結果就好看很多。
展開 冷凍保存中液態介質發生相變過程的溫度場、速度場和固體力學場模擬 ￥1500
冷凍保存（cryopreservation）是一種通過將生物材料冷凍在極低溫度下（通常低于-130°C或-202°F）以保持其活力和功能的技術，以使其能夠在較長時間內保存。它通常用于儲存各種生物樣本，如細胞、組織、器官甚至整個生物體。該過程涉及將生物材料的溫度降低到所有生化反應停止的點，有效地阻止任何腐爛或降解。常常使用抗凍劑（如甘油或二甲基亞砜）來最小化冰晶的形成，冰晶在冷凍和解凍過程中可能對細胞造成損害。冷凍保存使得生物材料能夠長期儲存，以供移植、研究和生物多樣性保護等各種應用。
本文章展示了基于COMSOL軟件建立的多物理場耦合數值模型，解決了在低溫保存過程中熱傳導和流體流動問題的耦合問題，同時得到了液態介質發生相變過程中的流動性質、溫度場以及應力場，部分結果展示如下：
感興趣的朋友，歡迎合作交流！
展開 場 與 勢 ----電磁場
場的勢·狹義相對論· 四維張量
我開始冒出這個念頭是上課聽老師講到洛侖茲規范。為什么用這個規范書上并沒有講，而是粗略地給出了與相對論原理有關。到底是何關系呢？我們學了近一個學期的電磁場，其實大部分時間是在學習如何用現成簡單的模型去解釋計算電磁場，以及和電磁場有關的各種器件的性質及運用的計算，而對電磁場的本質接觸的并不是很深。而我從中學開始就看過一些相對論的書，但是真正的理解卻談不上。所以我想去更深入地對其加以研究，以便對電磁場有一個更深的了解。下面就是這幾個星期以來我看書思考的一點點收獲。
洛侖茲條件：
在《電磁場與電磁波》的第八章天線中，為了求解激發的電磁波，需要解有源麥克斯韋方程：
求解的過程中要將E和H用位函數Φ和A替換：
得到兩個非齊次的亥姆霍茲方程：
當邊界趨于無窮遠時，這兩個方程的解即電磁場的位函數就是：
再通過位函數可以反求場量E和H。
而在用位函數進行替代的時候，考慮到A只規定了旋度，所以可有無窮多個取值，我們用洛侖茲條件對其加以限制：
場
我們看到位函數的定義顯然是兩個散度旋度分別為零的兩個量，通過這兩個量可以完全地決定電磁場這個場的的狀態。場到底是一種什么東西呢？那就先從它開始吧。從中學開始接觸電磁場，書本上說場是一種特殊的物質，物體可以通過它，不接觸就可以相互作用。場它看不見，摸不著，卻著實存在。結果我心中還是迷迷糊糊的，只是記住了書上說的那些概念和性質，而場還依然神奇。
通過我們這個學期的學習，我們知道在一個區域里每點都存在一確定的物理量，我們就可以說在這個區域里存在有某場量構成的場。這個場量可以是標量也可以是矢量。
展開 Workbench fluent風力發電機組葉片流場及溫度場仿真，附詳解視頻及原模型 ￥96
Blade：隱藏其他部件后框選所有葉片表面，指定為固定溫度邊界。
Wall：選擇風機外表面，設為壁面。
命名沖突處理，若出現“Duplicate Named Selection”錯誤，需檢查名稱是否重復，并在模型樹中刪除冗余組。軟件會自動創建接觸，無需單獨設置即可，流場會自動識別為接觸面。
關閉該模塊進入fluent模塊，雙擊對應模塊即可進入流體模塊。
3. 求解設置與邊界條件
材料屬性與求解器配置
材料庫設置，在Fluent中雙擊空氣材料（Air），可以設置對應材料屬性。
COMSOL Multiphysics電磁場與多物理場耦合仿真
COMSOLMultiphysics可以求解多場問題，完全開放的架構，任意獨立函數控制的求解參數，專業的計算模型庫，全面的第三方CAD導入功能，強大的網格剖分能力，大規模計算能力，豐富的后處理功能，專業的在線幫助文檔，多國語言操作界面，因此被應用于各個相關科研和產品研發領域
適合參加培訓學員對象：
（1）剛接觸comsol還未安裝軟件 （2） 用了一段時間但是基礎較差
（3.） 基礎的都會想解決自己的模型問題 （4）想系統性培訓學習comsol軟件
內容：
一，多物理場耦合仿真及COMSOL軟件介紹
二，COMSOL軟件基礎操作
三、低頻電磁場（ACDC）物理場技術詳解
四、實際案例模型操作
案例一、電磁探測（1）人體頭顱腫瘤MIT電磁探測（2）人體頭顱幾何畫法。（3）正向問題求解探討（4）發射角與接收角相位差計算。
展開 速度和溫度場場協同分析
請問場協同分析后處理在cfdpost怎么做？
Comsol基于場路耦合的三相電力變壓器電磁場計算
點擊藍字，關注我們
Comsol基于場路耦合的三相電力變壓器電磁場計算
關鍵詞：電力變壓器；電磁性能；場路耦合；有限元；數值計算
1. 基于有限元法三維場路耦合數學模型
1.1 基礎理論
電磁場理論的基礎是麥克斯韋方程組，它適用于所有宏觀電磁現象的描述，是工程電磁場問題的數學基礎。麥克斯韋方程組一共包含四個方程，如下方程所示，分別描述了安培定律、法拉第電磁感應定律、高斯電通定律和高斯磁通定律。
上述方程表示為麥克斯韋方程組的積分形式，可將其寫成微分形式，如下方程所示，通過麥克斯韋方程組的微分形式便可以推導出有限元法處理電磁場問題的微分方程。
電磁場理論可以分為似穩電磁場和高頻電磁場兩大類，在高頻電磁場中觀察點場強的變化要滯后于場源的變化；而似穩電磁場的主要特征表現在場源隨著時間的變化很慢，從而使得相應電磁波的波長遠大于計算域的幾何尺寸，場點跟隨場源的變化速度便是兩類問題之間的主要區別。似穩電磁場憑著其場點跟隨場源的變化規律，可用于研究頻率較低而且能夠滿足似穩條件的電磁場問題。人們的生產生活所用電磁設備中的電磁場大多屬于似穩態電磁場。在似穩態電磁場中，麥克斯韋方程組中的位移電流密度項很小，與傳導電流密度相比可以對其進行忽略。因此在對似穩態電磁場問題進行求解分析時，可以忽略電場隨時間變化所產生的磁場，只針對磁場隨時間變化產生的電場進行分析，從而將電磁問題簡化。如果所要求解的似穩電磁場中含有導電材料，則這樣的電磁場又稱為渦流場。在對渦流場的問題進行求解時，往往不便于直接利用麥克斯韋方程進行，因此為更好的求解渦流場問題，在計算時需要在麥克斯韋方程中引入不同的電磁位，將引入的磁位和電位作為未知函數，建立偏微分方程，并進行后續求解。
展開 某鋼鐵公司SDS脫硫反應器，進行熱風爐補熱溫度場分析及小蘇打顆粒的氣固兩相流分析，研究其溫度場和顆粒混合的均勻性 ￥20
本案例為某鋼鐵有限公司2×600t/d石灰雙膛窯SDS脫硫反應器，脫硫工藝采用鈉基干法脫硫+布袋除塵器方案；本次模擬主要有兩個目的：（1）由于冬季SDS反應器內煙氣溫度較低（約70℃），需通過熱風爐將煙氣加熱至約150℃，因此，需對熱風爐后的溫度場進行模擬，并添加合適導流形式，以保證在短距離內可實現溫度的均勻分布；（2）小蘇打噴槍沿煙道徑向垂直深入，為保證均勻噴射，對噴射點及后續流場進行模擬，分析SDS反應器內小蘇打顆粒的分布狀態，并添加相應的擾流措施來確保小蘇打又好又快地與煙氣混合均勻。
模型建立
按照反應器所提供圖紙大小以1：1建立三維模型，模型如下：
圖1 SDS反應器模型
圖中in1為溫度場監測面，i1~i3為小蘇打顆粒分布監測面。
邊界條件
計算參數如下，q1煙氣量為113077m3/h，煙氣溫度為70℃。進口邊界條件為速度進口，進口速度為26.88m/s；q2煙氣量為26385m3/h，煙氣溫度為70℃。進口邊界條件為速度進口，進口速度為14.59m/s；熱風爐進口熱煙氣量可等同于約22317m3/h，進口速度為42.71m/s；小蘇打粉量63kg/h；出口邊界條件為壓力出口，壓力值為0Pa。湍流模型采用LES模型，壁面函數為標準壁面函數，固壁面設置為無滑移壁面。
展開 酒店套房室內空調流場溫度場分析
針對之前的一個咨詢課題，總結了一下，簡單介紹了室內空調流場分析和熱場分析的基本方法，根據CAD圖紙來建立室內的三維圖，其中考慮了室內墻的厚度，和室外玻璃，不同墻等材料，室內燈泡，電器，床，等家具家電折算為體熱源平攤到室內中，考慮太陽光的輻射作用，主要從玻璃墻處進入室內，設置為面熱源進入計算域，模型的CAD圖紙如下所示：
根據該CAD建立幾何3維幾何模型如下所示：
其中天花板進行了隱藏處理，建立中央空調入風口和出風口，玻璃窗戶，外墻，內墻等，進行網格劃分，如下所示：
室內房間主要有空氣對流傳熱，墻的導熱，和玻璃窗戶的輻射，通過數值分析，設置檢測點和觀測平面內空氣的流場分布來優化空調入風口和出風口的位置，為中央空調的布置提供部分依據，外墻，內墻，玻璃等材料的物性參數由測量所得，通過計算可以得到以下結果。
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展開 2021年comsolACDC電磁場與多物理場耦合專題線上培訓班
基礎的都會想解決自己的模型問題 （4）想系統性培訓學習comsol軟件
四、培訓講師
授課老師閻老師，來自國內知名科研院校，國家重點實驗室成員，有將近十年的comsol仿真經驗，主要擅長電磁、電磁熱、電磁熱流、磁流體、電磁結構、等離子體、激光、聲場等多物理場耦合建模仿真，歡迎廣大學員帶著自己的科研問題一起探討解決
五、 COMSOL Multiphysics電磁場與多物理場耦合仿真課表內容
一、多物理場耦合仿真及COMSOL軟件介紹
1、多物理場仿真的發展簡況。
2、操作界面介紹及操作技巧。
3、多物理場耦合的預定模式與耦合操作。
4、多物理場仿真軟件的關鍵特性
5、COMSOL軟件介紹
二，COMSOL軟件基礎操作
1、幾何建模：
COMSOL自帶幾何文件創建詳解， 幾何建模注意事項和建議，特殊幾何體建模，組合體和裝配體的異同
2、網格剖分：
網格劃分及各項功能詳解，網格剖分注意事項和網格收斂性判定，不同物理場的網格選擇與優化，網格質量判定與估計，自適應網格用法詳解。
3、后處理：
數據集處理以及求解數據的選擇，數據的二次處理繪圖
4、求解器：
直接求解器和迭代求解器的使用，從方程上求解上展示全耦合求解和分離式求解的異同，針對物理場如何選取和優化求解器。
5、參數、變量、函數、探針的作用及其使用方法，參數化掃描和助掃描的作用和使用。
三、低頻電磁場（ACDC）物理場技術詳解
1、麥克斯韋方程組微分形式講解和推導
2、電容、電感、電阻的控制方程和邊界條件設置，提取集總參數得到電容值，電感值。
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