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鉄の棒を通じた熱伝導

この例では、面 A を介した熱源によって加熱されている長い鉄の棒のモデルを、熱ブロックを使用して作成する方法を示します。面 B と外側の円柱面は大気にさらされており、強制的な熱対流が行われています。この棒は鉄製で、長さ 20 cm、直径 2.25 cm です。棒の熱モデルを 2 つ考えます。

Rod モデルでは、棒を単一の熱質量として扱います。単一の円柱面に対して 1 つの対流伝熱素子があり、棒の半分それぞれに対して、2 等分された伝導伝熱素子があります。

Segmented Rod モデルでは、棒を直列に接続された 20 個の要素のセットとして表します。各要素は、Rod モデルと同じ構造を備えています。合計熱質量は Rod モデルの 1/20 で、要素の単一の円柱面に対して 1 つの対流伝熱素子があり、要素の半分それぞれに対して、2 等分された伝導伝熱素子があります。

Segmented Rod の 5 番目ごとの要素の温度が、Rod モデルで測定された温度とともにプロットされます。このプロットでは、Segmented Rod モデルに沿った温度分布を、単一要素の Rod モデルの温度と比較可能な形で示します。

モデル

Segmented Rod サブシステム

Segments Set 1 サブシステム

Scope からのシミュレーション結果