[请教]热分析问题请教

liyp

热分析问题请教

本人在研究在测量过程中，涉及热稳定的时间问题，具体如下：
1、        比如一比较大的杆件，环境温度从20度加热到30度后，欲测量其长度变化，需要多长时间，杆件的内外温度一致，也就是说，多长时间进行测量才能减少误差（因为是精密测量）。
2、        假如外界温度场有温度梯度，对杆件的内部温度场的影响是什么，最终对长度伸长量的影响是什么

因为我以前没有接触过热的问题，听别人说好像ansys可以解决这样的问题，所以希望各位能够给我指点从哪里入手，另外ansys是否可以直接计算出杆件的伸长量。由于时间非常紧张，希望能够少走弯路，或者有没有人做过类似的工作。再一次表示非常感谢。

我的邮箱liyp90@126.com

[ 本帖最后由 liyp 于 2007-3-13 21:47 编辑 ]

Kiddosuper

一個大的桿件你要加熱到均溫30 degC, 不容易的.
如果可以泡在水裡, 就將其放到熱水裡泡久些吧.
若不行泡在水裡的話, 或許你用恆溫爐較有可能.

在空氣中,內置加熱絲加熱的話,很難達到均溫的.
(you need feedback controller to control the heater on/off)

假如外界温度场有温度梯度，对杆件的内部温度场的影响是什么，最终对长度伸长量的影响是什么

只要你的物件溫度較環境高,外界温度场就會有溫度梯度的(near interface), 至於對內部有何影響,這牽涉到你的能量平衡與你的加熱方式. 若是內置加熱絲加熱一段時間後關閉, 因為加熱絲溫度高, 又為了傳熱, 因此內部一定存在著溫度梯度(因為沒溫差, 熱就不流了)

iomega

1、        比如一比较大的杆件，环境温度从20度加热到30度后，欲测量其长度变化，需要多长时间，杆件的内外温度一致，也就是说，多长时间进行测量才能减少误差（因为是精密测量）。

取决于杆件内部的热传导和与外界环境之间对流之比，假设杆件是金属，热传导率很大,那么可以简化问题为lump system. 杆件达到稳态（环境温度）所需的时间和 t = rou*C*V/h在一个量级.  rou 是杆件的密度：kg/m^3,  C是杆件的热容：J/kg-K, V是杆件的体积：m^3. h是空气的对流换热系数：W/m^2-K.


2、        假如外界温度场有温度梯度，对杆件的内部温度场的影响是什么，最终对长度伸长量的影响是什么
again, 取决于杆件内部的热传导和与外界环境之间对流之比,如果杆件热传导率很大，则杆件的内部温度场可近似uniform， 没有内在温度梯度。否则，要考虑杆件内部的温度梯度，如何影响最终对长度伸长量则需具体分析。

liyp

非常感谢上面两位高手老师的解答。正在努力学习中。