Phân tích chất lỏng nhiệt

Đặc trưng

Phân tích chất lỏng nhiệt là một phân tích dự đoán cách truyền nhiệt qua chất rắn và chất lỏng. Nó đóng một vai trò quan trọng trong việc thiết kế các hệ thống quản lý nhiệt, vốn đang có nhu cầu ngày càng tăng đối với các ứng dụng EV.

Hình 1 Phân tích chất lỏng nhiệt

Cách dễ nhất để kiểm tra sự phân bố nhiệt độ của chất rắn là chỉ phân tích chất rắn và thực hiện phân tích truyền nhiệt. Nhiệt lượng được truyền bên trong vật rắn như thế nào được giải bằng phương trình dẫn nhiệt.

Ngoài ra, khi coi trường dòng chảy của chất lỏng như không khí xung quanh vật rắn làm điều kiện biên, chúng ta đưa ra phương trình truyền nhiệt ở vách rắn. Nếu xét cả bức xạ từ bề mặt ra bên ngoài thì chúng ta đưa ra công thức bức xạ của bề mặt rắn. Trong trường hợp này, dòng chất lỏng không được giải quyết.

Mặt khác, nếu bạn muốn xem xét nghiêm ngặt trường dòng chảy và sự phân bố nhiệt độ của chất lỏng xung quanh chất rắn, hãy thực hiện phân tích chất lỏng nhiệt của phần chất lỏng. Trong phân tích nhiệt chất lỏng, định luật bảo toàn khối lượng và bảo toàn động lượng được sử dụng để giải chuyển động của chất lỏng và định luật bảo toàn năng lượng được sử dụng để giải quyết sự truyền nhiệt trong chất lỏng.

Hình 2 Các phương trình được sử dụng để phân tích chất lỏng nhiệt

Nghiên cứu điển hình

Chúng tôi đã phân tích cách không khí di chuyển xung quanh nguồn nhiệt nóng. Như được hiển thị trong Hình 3, bằng cách giải trường dòng chảy bằng phân tích chất lỏng nhiệt, có thể hình dung được cách không khí di chuyển từ cửa vào đến cửa ra. Ngoài ra, từ sự phân bố nhiệt độ trong Hình 4, bạn có thể thấy nguồn nhiệt trung tâm được làm mát bằng không khí xung quanh như thế nào.

Đặt nhiệt độ không khí vào, tốc độ dòng khí vào và công suất nguồn nhiệt làm điều kiện đầu vào. Nếu không đạt được nhiệt độ mong muốn, hãy thay đổi các điều kiện đầu vào này để tìm ra mức tối ưu.

Hợp lý hóa luồng không khí Hình 3 Dòng khí đi qua