基于ANSYSWORKBENCH的通电导线的热分析

基于ANSYSWORKBENCH的通电导线的热分析
本篇文章是关于ANSYS WORKBENCH的耦合场分析的一个例子。

一根导线在通稳恒电流后会发热，这属于电-热耦合分析，例子本身很简单，只是说明WORKBENCH自带的耦合分析系统的使用。

【问题描述】
一根裸露导线，电阻为R，通过电流为I，需要计算电线中心温度和表面温度。

已知导线的长度为0.1米，截面半径为0.005米，导线的热传导率是60.5瓦每米摄氏度，电阻率是1.7e-1欧姆米，电流大小是20安培，环境温度是20摄氏度，导线裸露表面与空气的对流换热系数是5瓦特每平方米摄氏度。

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（注：该题来自于《ANSYS 13.0 WORKBENCH数值模拟技术》，许京荆编著）
【问题分析】
ANSYS WORKBENCH中自带热电分析系统，可以直接进行热电耦合分析。

使用过程与一般分析相同。

【求解过程】
1.打开ANSYS WORKBENCH14.5
2.创建热-电分析系统。

3.创建材料模型。

双击engineering data进入到工程数据中。

系统默认的钢材的热传导率和电阻率与已知条件相同，不需要修改。

退回到WB界面。

4.创建几何模型。

双击geometry进入到DM中，选择长度单位是毫米。

其尺寸如下图
退出DM.
5.划分网格。

6.设置边界条件。

设置一个端面电压为零。

设置另外一个端面的电流为20安。

对外圆柱面设置对流边界条件。

7.求解。

8.后处理。

温度云图。

整个导体温度均匀。

电压云图。

焦耳热云图。