Oteplení vodiče průchodem elektrického prouduProveďte termoelektrickou analýzu pole neizolovanéhoocelového vodiče délky 5 cm a poloměru 1 cm. Vodič máresistivitu 200 nWm, tepelnou vodivost Tv = 13 W/(mK) aprochází jím proud I = 25 A. Povrchový součinitelkonvekce (přestupu tepla) mezi vodičem a vzduchem jeh = 25 W/m2K. Je-li teplota okolí To = 20°C, určete tepelnéztráty tepla q a vypočtené pole zobrazte.
.
Výpočet Jouleových ztrát:
Pomocí objemové hustoty energie:
Element Table,
Define Table, Add, vybrat Joule heat- Joule heat (označení tabulky JHEA),
Define Table, Add, vybrat Geometry Element volume (označení tabulky VOLU),
Multiply nastavit LabR vykon, lab1 JHEA, lab2 VOLU,
Sum each item, zobrazí výkon 0.0797054 W.
Pomocí odporu proudu vodiče:
R rezistivita *d/Podstava R*I**2 0,079577 W.
Solve, Current LS.
Výsledné potenciálové teplotní pole vidíme obrázku.
Obr. Rozložení potenciálu teploty prostoru vodiče.
Pomocí napětí proudu vodiče:
Parameters, Get Scalar Data, Results Data Nodal Results,
Name N_min, DOF solution elect.
Solution, Loads,
Define Loads, Apply, Thermal, Convection, Areas Film coeficient (konvekce),
Bulk temperature (teplota okolí), OK.FEKT Vysokého učení technického Brně
Dirichletova okrajová podmínka hranici oblasti pro teplotní pole.
P1 U*I 0,079705 W.
Postprocesor vyhodnocení
General Postproces
Výsledky výpočtu zobrazíme pomocí ekvipotenciálních hladin, které získáme postupem
Plot Results, Contour Plot, Nodal Solu,
postupně zvolí DOF Solution Electric potential Nodal Temperature.
Operate, Transfer FE, Surface Loads. Potential VOLT, OK
