معرفی
این مثال یک تجزیه و تحلیل حرارتی حالت پایدار 1 بعدی را نشان می دهد که شامل تابش به دمای محیطی تعیین شده است. مثال از مجموعه معیار NAFEMS ( مراجعه 1 ) گرفته شده است.
تعریف مدل
این مدل 1 بعدی دارای دامنه ای به طول 0.1 متر است. انتهای سمت چپ در 1000 K نگه داشته می شود و در انتهای سمت راست تابش تا 300 K وجود دارد. این مدل از خواص مواد زیر استفاده می کند:
• | برای تابش، تابش، ε ، 0.98 است . |
• | هدایت حرارتی 55.563 W/(m·K) است. |
نتایج
نمودار زیر دما را به عنوان تابعی از موقعیت نشان می دهد:
شکل 1: دما به عنوان تابعی از موقعیت.
نتیجه معیار برای انتهای سمت راست، دمای 927.0 K است. مدل COMSOL Multiphysics، با استفاده از یک مش پیش‌فرض با 15 عنصر، دمایی در انتهای 926.97 K ارائه می‌کند که مقدار دقیق معیار به چهار رقم قابل توجه است.
ارجاع
1. AD Cameron، JA Casey و GB Simpson، تست‌های معیار NAFEMS برای تجزیه و تحلیل حرارتی (خلاصه) ، NAFEMS، گلاسکو، 1986.
مسیر کتابخانه برنامه: COMSOL_Multiphysics/Heat_Transfer/heat_radiation_1d
دستورالعمل مدلسازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  1D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Heat Transfer>Heat Transfer in Solids (ht) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
هندسه 1
فاصله 1 (i1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Interval را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای فاصله ، قسمت فاصله را بیابید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
مختصات (M) |
0 |
0.1 |
4 |  روی Build All Objects کلیک کنید . |
انتقال حرارت در جامدات (HT)
دما 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی انتقال حرارت در جامدات (ht) کلیک راست کرده و Temperature را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات دما ، قسمت دما را بیابید . |
4 | در قسمت متن T 0 ، 1000 را تایپ کنید . |
تابش سطح به محیط 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Surface-to-Ambient Radiation را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای تابش سطح به محیط ، بخش تابش سطح به محیط را پیدا کنید . |
4 | از لیست ε ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.98 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن T amb ، 300 را تایپ کنید . |
جامد 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Solid 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جامد ، بخش هدایت حرارتی ، جامد را پیدا کنید . |
3 | از فهرست k ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 55.563 را تایپ کنید . |
مقادیر اولیه 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی مقادیر اولیه 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مقادیر اولیه ، قسمت مقادیر اولیه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن T ، 1000 را تایپ کنید . |
مش 1
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Build All را انتخاب کنید .
مطالعه 1
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی محاسبه کلیک کنید .
روی محاسبه کلیک کنید .نتایج
مقدار معیار برای دما در انتهای سمت راست 927.0 K است. برای مقایسه مقدار حاصل از شبیه سازی، دما را در این موقعیت ارزیابی کنید.
ارزیابی امتیاز 1
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  Point Evaluation کلیک کنید . |
2 | فقط مرز 2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Point Evaluation ، روی  Evaluate کلیک کنید . |
