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簡易熱流体解析

例題トピックに関連付けて簡易熱流体解析[Pascal （パスカル） Femtetの簡易流体解析ソルバの名称/Watt （ワット） Femtetの熱伝導解析ソルバの名称]の解析機能を説明します。

 

1. 任意形状物体に発熱体が存在し、それを空冷（強制対流）した場合の定常状態での温度分布を解析することができます。
    

   簡易熱流体解析例題１では基板上に発熱体が2つ配置されており、 そこに風を送る（強制対流）ことで空冷する状態を 定常解析 熱伝導解析などで、定常状態に到達して時間変化のない状態の解析。それ以前の、時間変化のある状態を過渡解析という。した例を示しています。   流速分布、温度分布、熱流束 単位時間に単位面積を流れる熱エネルギーの量などが出力されます。

 

特徴

一般的な熱流体解析ソフトと比較して、以下のように簡易的な計算を行いますので、

計算時間が非常に短いのが特徴です。
 

• 層流流れ（ポテンシャル流れ）のみを考慮　（乱流は考慮しない）

• 非粘性流体

• 非圧縮性流体

• 流体による熱の移動を、発熱体の表面に熱伝達境界条件を付け、熱伝導解析を行うことで表現
  （流体の温度分布を見ることはできません）

• 流体は空気のみ

• 開口面（流体の入口、出口）が流れベクトルと垂直となる場合にのみ対応

 

• 計算原理については「簡易熱流体解析の原理」を参照してください。

 

• 自然対流 温度差によって生じる空気の流れについては熱伝導解析[Watt]で境界条件 力、温度、電圧など、ボディの境界(トポロジ)に与える条件「熱伝達 固体と気体の間の熱の移動・対流」の[自然対流（係数自動計算）]を
  使用して頂くことで解析可能です。
  
   

以下に簡易熱流体解析[Pascal/Watt]の機能を表にまとめて示します。その他の解析事例については「例題一覧（簡易熱流体解析）」を参照してください。

解析機能	流体：定常解析／熱：定常解析、過渡解析 時間的にフィールド分布が変化している解析。
材料	固体、流体（空気、層流、非粘性、非圧縮性）／等方性 方向によって特性が変わらない性質、異方性 方向によって特性が変わる性質、非線形性 ある物理量が、他の物理量に比例しない性質
境界条件	流速、速度ポテンシャル／温度、熱伝達、自然対流 、輻射 電磁波による熱の移動。Femtetでは表面間輻射、もしくは環境輻射として設定する、熱流束
出力項目	流速、速度ポテンシャル／温度、熱流束
その他	発熱源