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Coupl3:電線中の温度分布

長い電線の温度分布を計算してください。

問題のタイプ

電気−熱伝導の連成軸対称問題

幾何学形状

cylinder

条件

電線の直径 d = 10 mm
抵抗 R = 3·10 -4 W/m
電流 I = 1000 A
熱伝導率 l = 20 W/K·m
対流係数 a = 800 W/K·m2
周囲温度 To = 20 °C.

問題

電線中の温度分布を計算してください。

解析

任意のモデルとして、長さ10mmの電線を選択します。必要なデータは、電線の半径 r= 5mm とすると、材料の抵抗は次のとおりです。

r = R·(p·d2/4) W·m

また、長さ 10 mm の電線の電圧降下は次のとおりです。

DU = I · R · l = 3·10 -3 (V)

この電流フロー問題では、それぞれの電線断面に異なる2つの電圧と電流ゼロを指定します。熱伝導問題については、電線の断面でのフラックスをゼロとし、表面対流境界条件を指定します。

結果の比較

中心の温度

 

T ( °C)

Theory

33.13

QuickField

33.14

参照文献

W. Rohsenow and H. Y. Choi, "Heat, Mass, and Momentum Transfer", Prentice-Hall, N.J., 1963.

この熱と応力解析に関する問題については、 Examples フォルダーのCoupl3CF.pbmと Coupl3HT.pbmのそれぞれの問題を参照してください。

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