流入速度、流入温度を変化させたときの発熱平板の温度変化

本例題について

• 一定の発熱量で発熱する平板を強制対流で放熱させる過渡解析例を示します。
  流入する流体の流速、温度が変化させた場合の挙動を解析します。
   

• 温度分布や熱流束ベクトルを解析結果として見ることができます。
   

• 表に記載されていない条件はデフォルトの条件を使用します。
   

解析空間

解析条件

モデル図

長方形のシートボディを定義し、空気（000_空気)の材料を設定します。また、左側の辺に流入、右側の辺に流出の境界条件を設定しています。

内部に薄い平板の発熱体を長方形のシートボディで定義します。

境界条件を設定していない上下の辺には、外部境界条件を使用し、スリップ壁を設定します。

ボディ属性および材料の設定

※材料データベースを利用

平板部の材料定数は以下のように設定しています。

発熱量タブにて平板の発熱を以下のように設定しています。

境界条件

重み関数によって流入流速と流入温度を以下のように変化させています。

①0[s]～100[s]：流入流速10[m/s]、流入温度 0[deg]

②101[s]～200[s]：流入流速20[m/s]、流入温度 0[deg]

③201[s]～300[s]：流入流速20[m/s]、流入温度 25[deg]

解析結果

100[s]後の温度分布の解析結果を示します。

最大温度は14.942[deg]となっています。

100[s]までは、流入流速と流入温度は例題２ 強制対流による平板の放熱（乱流）と同じであることから、
例題２とほぼ同じ結果が得られていることが確認できます。

解析結果テーブル「温度」を選択し、グラフを表示します。

以下にhot/最高温度 のみを表示した結果を示します。

（グラフをダブルクリックして開かれる系列情報で、hot/最高温度以外の系列の「Y軸(第1軸)で表示」の項目のチェックを外す）

②の領域では流入流速の増加に伴い温度が下がり、③の領域では流入温度の増加に伴い温度が上昇していることが確認できます。