平板中的瞬态热传导

参考资料：ANSYS Fluid Dynamics Verification Manual

算例说明

本案例介绍了铜板的非稳态传热计算。初始时铜板温度为293K，然后突然暴露在一个表面热通量为300KW/m2的热传递中，分析两分钟后的温度分布。

计算域：750mm X 300mm

材料属性：密度为8995.67kg/m3，比热为381J/kg-K，热传导系数为401W/m-K

边界条件：一个壁面的热通量为300KW/m2，右侧壁面为绝热条件，上下壁面为对称边界条件

网格划分

采用矩形网格，网格数量为4500

计算设置

本次为瞬态计算，初始化温度场为293K。

• 物质属性
  

计算物质设置为铜板，设置密度和热传导系数

• 能量模型

激活能量方程

• 边界条件
  

设置左侧壁面的热通量

设置右侧壁面的绝热条件

• 初始化

设置初始温度

• 时间步长

设置时间步长为1s

计算结果

• 计算域温度场云图

120s时温度分布

• 计算值与实验值对比

左侧壁面和点（0.15,0.15）平均温度对比图表

参考文献

F.P. Incropera, D.P. Dewitt, T.L. Bergman, A.S. Lavine, Introduction to Heat Transfer, 5th Edition,Wiley & Sons, p. 287, 2007.