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為了模擬傳熱，固體傳熱接口使用了三種材料屬性。 將冰淇淋的初始溫度設(shè)為 -18°C（冰箱的典型溫度），蛋白糖霜設(shè)為 8°C（冰箱內(nèi)儲存雞蛋的典型溫度），海綿蛋糕設(shè)為 20°C（室溫）。 對于邊界條件，采用一個傳熱系數(shù)很大的熱通量來表示烤箱內(nèi)影響烈火阿拉斯加溫度的對流熱通量。

多孔結(jié)構(gòu)傳熱模擬涉及對多孔介質(zhì)內(nèi)部復(fù)雜的熱量傳遞過程進(jìn)行建模和分析，這類模擬對于優(yōu)化材料設(shè)計、提高能源效率以及解決環(huán)境問題等方面具有重要意義。本案例介紹在COMSOL內(nèi)建立全連通多孔結(jié)構(gòu)幾何模型，并將孔隙及基體劃分兩相材料，進(jìn)行多孔結(jié)構(gòu)的傳熱仿真模擬。

(2)改變換熱面形狀和大小 為了增大對流換熱系數(shù)，亦可采用各種異形管和表面開槽等，如橢圓管、螺旋管、波紋管、變截面管及縱槽管等。橢圓管在相同截面積下當(dāng)量直徑小于圓管，故換熱系數(shù)大。其他異形管除傳熱面積略有增大外，由于表面形狀的變化，流體在流動中將會不斷改變方向和速度，促使湍流程度加強，邊界層厚度減薄，故能加強傳熱。

在COMSOL內(nèi)選擇固體傳熱模塊，添加瞬態(tài)研究，并導(dǎo)入骨料密堆積模型。 對混凝土細(xì)觀模型的水泥砂漿及骨料部分分別指定材料，并設(shè)置密度、導(dǎo)熱系數(shù)、恒壓熱容等與傳熱相關(guān)的材料參數(shù)。 在固體傳熱中設(shè)置初始值，由于水化熱由水泥漿體產(chǎn)生，因此初始溫度設(shè)置中水泥砂漿基體溫度高于骨料溫度。

(2)改變換熱面形狀和大小 為了增大對流換熱系數(shù)，亦可采用各種異形管和表面開槽等，如橢圓管、螺旋管、波紋管、變截面管及縱槽管等。橢圓管在相同截面積下當(dāng)量直徑小于圓管，故換熱系數(shù)大。其他異形管除傳熱面積略有增大外，由于表面形狀的變化，流體在流動中將會不斷改變方向和速度，促使湍流程度加強，邊界層厚度減薄，故能加強傳熱。

多孔介質(zhì)中的自然對流和傳熱研究在地?zé)嵯到y(tǒng)、隔熱材料、食品加工以及化學(xué)反應(yīng)器設(shè)計等領(lǐng)域具有重要意義。本文介紹了一種基于COMSOL Multiphysics軟件建立多孔介質(zhì)幾何模型并模擬其內(nèi)部自然對流與傳熱過程的方法。

物理模型及邊界條件設(shè)置 本模型主要采用COMSOL 6.0軟件中的層流、流體傳熱以及非等溫流動多物理場模塊，其中流體傳熱添加了相變材料。詳細(xì)的物理模型及邊界條件設(shè)置如圖2所示。圖2 詳細(xì)的物理場選擇及邊界條件設(shè)置4.

本分享基于SMLP插值方法，在商業(yè)軟件COMSOL中復(fù)現(xiàn)傳熱拓?fù)鋬?yōu)化中的經(jīng)典體-點問題。本分享主要分為兩個部分：模型介紹以及在軟件操作。1，模型介紹體-點問題可以理解為整個優(yōu)化區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的熱量全部通過一點（熱沉）傳遞到外界。所以其余邊界設(shè)置成絕緣邊界。主要問題是為了找到滿足目標(biāo)函數(shù)的高導(dǎo)熱材料的分布。

多年來長期從事多物理場仿真工作研究，在模擬電磁效應(yīng)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、聲學(xué)振動、流體流動、傳熱傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)等多物理場協(xié)同仿真領(lǐng)域積累了大量的經(jīng)驗，主持多項國家級科研項目和企業(yè)合作研發(fā)工程項目，擁有豐富的科研及工程技術(shù)經(jīng)驗、資深的技術(shù)底蘊和專業(yè)背景。擁有多項國家專利。長期為中國核物理研究院、中科院等各大研究所提供技術(shù)支持和項目咨詢，并多次到北航、電子科大、山東大學(xué)等高校進(jìn)行多物理場仿真培訓(xùn)。

今天，我們來看看在 COMSOL Multiphysics? 軟件中模擬各類對流傳熱的幾種不同方法。簡單的開始:傳熱系數(shù) 我們先來看一個母線板焦耳熱模型，如下圖所示。

關(guān)鍵詞：Comsol多物理場仿真軟件;流-固耦合;滑坡;引言Comsol多物理場仿真軟件，涉及電氣、結(jié)構(gòu)、聲學(xué)、流體、傳熱等各個學(xué)科領(lǐng)域，對流-固耦合計算有天然的優(yōu)勢。對于針對滑坡問題中流-固耦合計算他有專門的計算接口“多孔彈性”接口，該接口主要對達(dá)西定律與固體力學(xué)進(jìn)行了耦合。

image_process=/format,webp/resize,w_219" alt="基于comsol的鋰電池疊片電化學(xué)耦合熱分析的圖1" width="219"></span></p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%"><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202009

在模擬輻射傳熱時，我們需要考慮輻射是如何從一個表面發(fā)出并被其他表面吸收的，以及表面與表面之間交換了多少輻射。在輻射傳熱建模系列文章的前兩篇中，我們已經(jīng)討論了發(fā)射、反射和透射建模，今天我們將通過介紹角系數(shù)的概念，以及計算表面與表面之間輻射傳熱的各種方法，來完成輻射傳熱建?；A(chǔ)知識的學(xué)習(xí)?？焖倭私饨?em>系數(shù)考慮兩個薄且扁平的物體，如下圖所示。

事實上，任何代數(shù)表達(dá)式都可以輸入到 COMSOL 中，就像寫在紙上一樣簡單。在下圖中，您可以看到如何通過組合不同的參數(shù)來定義傳熱系數(shù)： 葉片本身的熱傳導(dǎo)用控制其傳熱的物理場來定義。假定葉片由 M-152 合金制成，一種具有高抗拉強度的 12% 鉻鋼合金（參見 M.P. Boyce 的 Gas Turbine Engineering Handbook ）。

所有域都有傳導(dǎo)傳熱，我們假設(shè)材料之間的界面沒有明顯的熱阻，即材料界面之間沒有溫差，磁通量是連續(xù)的。這種情況是軟件的默認(rèn)假設(shè)，但如果我們確實希望覆蓋它，可以添加薄層 或熱接觸 功能。 在 100μm 處，層厚已經(jīng)足夠適用經(jīng)典的傅里葉傳熱定律，值得一提的是，納米級傳熱是 COMSOL 用戶研究的一個活躍領(lǐng)域，參考文章“動力學(xué)集體模型中的流體動力熱輸送”。