已知潜热，求焓？

xiaoxiao123

各位，快帮帮忙：
已经知道QT700-2的两个相变温度分别为1250和1330，且潜热为266000，密度为7158   
快帮忙我如何才能求得并设置ansys里面要求的焓？
多谢

ma_liang1978

也说两句，我是搞激光烧结的，在用Ansys仿真激光烧结过程中也存在H的问题，按照Ansys中的定义H=积分（密度*C(T)）,也就是xhcugb2005说的热焓法，其实tjhuangcheng已经一语道破天机了，你可以这样理解：

首先，你必须得到C-T曲线，然后取一个参考温度，将此温度的焓值设定为零，那么你要求的任何一点的温度处的焓值，就是在这两个温度之间的C-T曲线下 的面积，说白了也就公式H=积分（密度*C(T)）的意义。

在上述理解过程中，你要时刻明白的是焓值是个相对量，和势能一样，必须给定一个参考，相信你可以理解的。
Ansys Help中的
ANSYS Verification Manual－>VM104 （Liquid-Solid Phase Change）
给出了一个焓值计算的好例子，你看看吧。

tjhuangcheng

先选一个参考点其焓值设为零
然后热容对时间的积分即是焓值
实际上是物体吸收或放出了多少能量
在相变区间其变化量等于潜热值
如是而已

tjhuangcheng

这个很简单
你去看看帮助系统里的说明吧
再看看传热学就可以了

xiaoxiao123

对时间的积分还是对温度的积分？

xhcugb2005

对温度的积分

xhcugb2005

我觉得你可以设1250焓值为0,1340时焓值为2.58e6,1375焓值为2.58e6+1.326e7,1400焓值为2.58e6+1.326e7+6.496e7 ;别的点的焓值根据公式算,加一两个就行了
不知道对不对? 供你参考.
没有潜热数据时,大家都是根据对热容的温度积分来求焓的

xhcugb2005

我有疑惑的是没有潜热数据时,根据公式求焓时,(比热我也用温度的函数)我看热力学的书说公式有温度限制,相变转变时,焓公式不适用,这我就对焓到底能不能反映潜热产生了更本怀疑? 虽然大家都这么做. 看了一些资料,没解决,希望大家帮帮我,谢谢!

gus1977

这里面大家讨论了两种近似的潜热转换方法，一种是等效比热法，一种是热焓法，哪位肯为大家作点贡献，将这两种方法总结一下，有奖励哦！！！

xhcugb2005

常用的潜热处理方法有温度回升法、等价比热容法和热焓法。
1　温度回升法
      凝固开始的一段时间内, 固相不断增多, 但温度基本上保持在熔点附近, 这是由于所释放的潜热补偿了传热所引起的温度的下降。由于热量的多少常以单元体的温度变化来表示, 因此可将这部分热量折算成所能补偿的温度下降, 加到温度计算中去。
       体积为ΔV 的液态金属凝固时所释放的潜热为ΔQ = ρLΔV , 如果这部分热量用于提高自身温度,则温度应升高Δ T =ΔQ/ρcΔV 。潜热释放也可以用固相率( f s) 的增加来判断, 当Σf s = 1 时说明凝固结束。
       该方法是将金属凝固所释放的潜热来使单元体自身温度做相应回升, 适用于处理熔点温度恒定材料(如纯金属或者共晶合金) 的潜热释放过程。

2 　等价比热容法
比热容是指单位质量物体降低单位温度所释放的热量。单位质量金属在凝固温度范围内降低单位温度所释放的热量也可以理解成比热容, 实际上这个比热容包括两部分即物体的真正比热容( c) 和潜热引起的比热容增加( L 0) , 称此比热容为等价比热容或有效比热容(亦称当量比热容) 记为ce , ce = c + L 0 。在实际计算中假设潜热均匀释放, 则
　　L 0 = L / ( TL - TS)
　　TL ———液相线温度
　　TS ———固相线温度
该方法适用于处理结晶温度范围较宽的合金, 能满足绝大多数铸造合金的要求, 目前应用较为广泛。

3 　热焓法
凝固过程金属的焓可定义为

xhcugb2005

(接上)热焓法与等价比热容法类似, 适用于有一定结晶温度范围的合金。
对比上述的三种潜热处理方法可知: 温度回升法的思路比较明确, 实现也比较简单, 但是在程序设计中要分配大量的存储空间, 如果希望程序有断点续算功能则会生成大量的临时文件, 而且温度回升法适应的范围小。热焓法和等价比热容法适应面要广得多,
但是热焓法引入了另一个物理量(焓) , 计算复杂,所以等价比热容法相对来说更经济, 物理意义更明确。

  以上资料引自周建兴, 刘瑞祥, 陈立亮,等,<<凝固过程数值模拟中的潜热处理方法>>,铸造,2001,50(7) :404-407.
  希望对大家有帮助,不足之处请大家见谅.

iomega

大家要想了解焓和潜热，以及比热之间的关系，可以去看一下固体物理方面的书。 描述物体能量状态的物体量，主要是比热  C =  de/dT. 这里e是单位体积内的能量(J/m^3), C的单位是J/m^3/K.  焓H是用来表示物体能量E的参数，但和选择的refererence point有关，就象物体的势能一样。

对于瞬态热分析， 必须给出C(T)，或者只给出H(T), ANSYS会自动对H(T)对温度求导，得到C(T)。潜热在C(T)上表示出来的话，无非是个在T_melt温度上的detla function。但是detla function在ANSYS中无法表示，所以一般取一个很小的温度范围dT,  在T_melt-dT 到 T_melt+dT中C(T)取定植C1 ->
使得 C1*(2*dT)= 潜热 (J/m^3)。

另外，大家做热分析时，一定要搞清楚单位。希望任何给出的参考值都带unit.
比如楼上提到的2.58e6，单位应该是 J/m^3.

xhcugb2005

谢谢版主加分!

请问iomega
那我考虑潜热是不是只设随温度变化的比热不设焓
或只设焓和稳定的比热   不能同时设随温度变化的焓和随温度变化的比热 对吗?

iomega

to xhcugb2005:

在ANSYS中做瞬态热分析，可以设C(T)或H(T),如果同时设，ANSYS只看H(T),对其求导得到C(T). 所以如果有潜热，可以设temperature dependent heat capacity,或者设temperature dependent enthalpy.

xhcugb2005

THANKS , IOMEGA

jwphao

在JMatpro上查得TC4焓值(见图)在常温时为负值，计算时ansys警告焓值为负！如果如iomega说就象物体的势能一样和refererence point有关，是不是可以任意定义refererence point呢？如果我想让常温时为正值，怎样处理？

jwphao

在JMatpro上查得TC4焓值(见图)在常温时为负值，计算时ansys警告焓值为负！如果如iomega说就象物体的势能一样和refererence point有关，是不是可以任意定义refererence point呢？如果我想让常温时为正值，怎样处理？

dingwei

唉，早看到这些贴就好了。自己在处理潜热时足足摸索了一个月。又重新看了金属学，物理化学，还有ANSYA的书，才明白怎么处理凝固潜热。看来以后得多用功夫在这里仔细找找。应该能发现自己想要得东西。

还有一个问题，这么才能找到钢在高温下的比热，密度，导热系数等一些物性参数。