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一个CAE工程师的烫手山芋-水杯的沸腾人生

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你正端着刚泡好的咖啡准备享受人生,突然指尖传来一阵灼烧感——这该死的杯子又双叒叕烫手了!此刻你恨不得给杯壁安个空调,但且慢,先让我掏出CAE这个"物理外挂"来场降维打击。

本文不会让你的杯子自动变冰,但至少能让你烫得明明白白!      

想象你的陶瓷杯正在演谍战片:热水是急着下班的打工人(热量),陶瓷是安检门(材料属性),空气是吃瓜群众(环境对流)。CAE就像给整个场景装上360度摄像头,连水分子跳广场舞的轨迹都能拍成连续剧。         

首先登场的是陶瓷水杯,我们先用网格划分把杯子大卸八块,比切生日蛋糕还讲究。导热系数5W/m·K,差隔壁聚乙烯三条街,进行马拉松20s的长途快跑。    

截面图

陶瓷水杯温度分布            

仿真结果显示:当100℃热水注入时,杯壁在20s内就能完成"铁板烧"成就,水杯外壁温度达到67℃。这时就该请出我们的改造三件套——加个硅胶杯(热阻buff)、双层真空结构(绝地武士防御)、或者直接换个聚乙烯杯(物理开挂)。

聚乙烯水杯温度分布 

仿真结果显示:当100℃热水注入时,杯壁在20s内温度才慢悠悠到37℃,但你得忍受90℃吞沸水。             

CAE连你第几分几秒会龇牙咧嘴都能预测。下次当同事问你"摸杯子前还要算公式?",你可以邪魅一笑:"这叫优雅,懂?"毕竟在这个连泡面都要讲究仪式感的时代,让CAE给你的下午茶上个物理结界,才是打工人最后的倔强。

下次当杯子烫得你原地蹦迪时,请优雅推眼镜:“嘘,这是材料科学在教我做人”。


来源:仿真社
Fluent材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-03-09
最近编辑:15小时前
仿真社
硕士 ABAQUS/LS-DYNA探索者
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