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例題２０ 初期温度分布を持つコイルの放熱(過渡解析)
本例題について
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磁場熱連成解析例題４ コイルの鉄損による発熱(温度依存性材料あり）で解析した温度分布を初期温度として、放熱計算を行います。
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磁場熱連成解析の解析結果を初期温度として与えます。
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一つのプロジェクトの中に、磁場熱連成解析の解析モデルと熱過渡解析の解析モデルを用意します。
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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。
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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。
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Femtetのバージョンや環境により結果が多少ことなります。
解析モデルダウンロード
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プロジェクトファイルをダウンロード（右クリックし、名前を付けてリンク先を保存してください。）
解析空間
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項目 |
条件 |
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解析空間 |
3次元 |
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モデル単位 |
mm |
解析条件
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項目 |
条件 |
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熱伝導解析[Watt] |
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解析の種類 |
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解析オプション |
なし |
過渡解析タブにて以下のように設定しています。ステップ数は20で時間ステップは30秒
としていますので磁場熱連成解析終了時の温度を初期温度として、10分間における温度分布の変化を解析することができます。
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タブ設定 |
設定項目 |
条件 |
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過渡解析 |
表 |
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結果インポート |
インポートの種類 |
初期温度 |
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結果の指定方法 |
解析モデル指定 "gauwat_ex4" |
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モード指定 |
自動 |
モデル図
磁場熱連成解析例題４ コイルの鉄損による発熱(温度依存性材料あり）のモデルを使用します。
ボディ属性および材料の設定
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ボディ No./ボディタイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
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0/Solid |
Coil |
008_銅(Cu)※ |
1 |
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1/Solid |
Core |
Core |
2 |
※材料データベースを利用
コアの材料定数を設定します。
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材料名 |
タブ |
条件 |
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Core |
熱伝導率 |
熱伝導率：10[W/m/deg] |
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密度 |
密度：7000[kg/m3] |
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比熱 |
比熱：800[J/kg/deg] |
境界条件
外部境界条件（モデルの周囲）に自然対流（係数自動計算）を設定しています。
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境界条件名/トポロジ |
タブ |
境界条件の種類 |
条件 |
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外部境界条件※ |
熱 |
熱伝達・対流 |
自然対流（係数自動計算） 室温： 25 [deg] |
※外部境界条件はメニューバーの[モデル]タブの
から、[外部境界条件]
にて設定できます。
※自然対流の係数は自動的に算出されます。詳細は「熱タブ」を参照してください。
解析手順
温度を取り込むために、磁場熱連成解析用の解析モデル"gauwat_ex4"を解析を実行した後、
解析モデル"wat_ex20"の解析を実行します。
磁場熱連成解析の解析結果に従った初期温度が設定されています。
解析結果
時刻0sの結果が取り込んだ温度分布になります。
時刻30s、300s、600sの温度分布の解析結果を示します。
カラーバーのスケールは20[deg]～90[deg]に固定しています。
時間とともに、Coreの温度が低下していく様子が見られます。
30s後の温度分布
300s後の温度分布
600s後の温度分布