THSD00-固体热属性 通用

描述

THSD00 用于定义固体材料的热属性 。热属性包括密度 (ρ)、比热 (Cp) 和导热系数 (λ) 。可以通过以下方式指定热属性 ：

• 从预定义材料列表中选择
• 将热属性设置为常数
• 将热属性设置为温度函数（多项式、用户定义表格或数学表达式）

用途

当需要定义固体材料的热属性时，使用 THSD00 。

THSD00 与 THSD01 的不同之处在于，后者可以模拟相变材料 (PCM) 。

参数设置

“固体类型索引”是 THSD00 定义的固体材料的唯一标识符 。根据用户选择预定义固体材料或用户自定义规范，图标会变化以增强模型可读性 。

在“用户自定义”固体材料的情况下，用户需要 ：

• 将热属性设置为常数值 。

• 将热属性设置为多项式，其系数存储在 ascii 文件中 。ascii 文件应包含以下数据 ：

• T0，定义温度 [degC]
• rho0，定义密度 [kg/m**3]
• cp0，定义比热 [J/kg/K]
• lam0，定义导热系数 [W/m/K]
• tmin，允许的最低温度 [degC]
• tmax，允许的最高温度 [degC]
• rhot，密度的温度系数
• rhot2，密度的温度平方系数
• cpt，比热的温度系数
• cpt2，比热的温度平方系数
• lamt，导热系数的温度系数
• lamt2，导热系数的温度平方系数

这些系数用于定义二阶多项式形式的热属性 ：

$$\rho=\rho_0\cdot(1+\text{rhot}\cdot(T-T_0)+\text{rhot2}\cdot(T-T_0)^2)$$ $$C_p=\text{cp0}\cdot(1+\text{cpt}\cdot(T-T_0)+\text{cpt2}\cdot(T-T_0)^2)$$ $$\lambda=\text{lam0}\cdot(1+\text{lamt}\cdot(T-T_0)+\text{lamt2}\cdot(T-T_0)^2)$$

这些多项式的系数需要通过实验测量拟合计算得出 。可以使用以下两种工具进行拟合 ：

• Media Property Assistant
• Solidgen utility

将热属性设置为表格或数学表达式 。用户可以 ：

• 设置一个有效的数学表达式，它是固体材料温度 T (单位 degC) 的函数，例如 903*(1+6.893e-04*(T-27)-1.694e-07*(T-27)^2) 。有关可用函数的完整列表，请参阅 CheckExpression 的文档 。
• 设置一个指向 ascii 文件的路径，例如 ./data/my_material_density.data，格式为 1D 表格 。

tMin 和 tMax 参数用于定义指定热属性的有效域 。如果在仿真过程中超出此有效域，将发出警告，但无论温度如何，热属性都将按用户设置计算 。在任何上述情况下，“固体名称”参数是一个字符串，用户可以自由设置，以帮助记住或解释固体材料属性的设置 。它对仿真没有任何影响 。

草图和方程

总质量是模型中所有具有相同“固体类型索引”的热质量的总和 ，例如 THC000 、THDYNWALL、THDYNCYLWALL 以及属于其他库的子模型，如 ACMCTFINT1 等等 。

存储总能量定义为模型中所有具有相同“固体类型索引”的热质量上输入热通量随时间的积分 。此计算在热质量中进行，是可选的（例如，请参阅 THC000） 。