基于ANSYS Workbench的通电导线的热分析——简介热电耦合分析

【问题描述】

一根裸露导线,电阻为R,通过电流为I,需要计算电线中心温度和表面温度。

已知导线的长度为0.1米,截面半径为0.005米,导线的热传导率是60.5瓦每米摄氏度,电阻率是1.7e-1欧姆米,电流大小是20安培,环境温度是20摄氏度,导线裸露表面与空气的对流换热系数是5瓦特每平方米摄氏度。

【问题分析】

ANSYS Workbench中自带热电分析系统,可以直接进行热电耦合分析。

【求解过程】

1.打开ANSYS Workbench

2.创建热-电分析系统

3.创建材料模型。

双击engineering data进入到工程数据中。

系统默认的钢材的热传导率和电阻率与已知条件相同,不需要修改。

退回到WB界面。

4.创建几何模型。

双击geometry进入到DM中,选择长度单位是毫米。

其尺寸如下图

退出DM.

5.划分网格。

6.设置边界条件。

设置一个端面电压为零

设置另外一个端面的电流为20安

对外圆柱面设置对流边界条件

7.求解

8.后处理

温度云图,整个导体温度均匀。

电压云图

焦耳热云图