Thermal Demo-铝板导热
教程内容
本教程介绍Simcenter Amesim Thermal 库的Demo案例，铝板导热。
案例内容：铝板导热模型，左侧施加恒定温度40度，铝板上下表面绝热，求铝板的温升特性。
本案例比较简单，你直接看我的文章就能学会这个案例，不用再去翻看帮助文档了。
官方的案例如下
先分析初学者可能会遇到的几个问题
问题1
为什么一个铝块要用两个热容元件THC000建模？
其实一个也可以，分成两个相当于把铝块离散为两个部分，也可以离散为多个部分，离散的数量越多，铝块的温度就可以被计算的越精细，精度越高。
问题2
划分为两个热容量后，也就是把铝块分为两段10mm，每个热容元件表示一段，每个热容元件有4个接口，那软件算出来的温度到底是10mm这一段的平均温度？最高温度？还是哪个温度？
查阅THC000的帮助文档，发现有非常关键的一句话，也就是4个端口的温度都是相同的，这说明计算出来的热容元件的温度是指这个元件的平均温度
t1 = t2 = t3 = t4 = T
所以如果把20mm的铝块划分成100份，就相当于知道了20mm长度上连续100个点的温度，精度更高，但是一般2段就够了。所以这也可以理解为什么Amesim要把它离散为两个，因为算出来的是平均温度，如果一个铝块很大，仅用一个平均温度表达它的温度特性不太精确，所以分割成两部分，然后分别计算每一部分的平均温度，精度稍微高一点。
易踩坑的点1
图标形状引起的误解
初学者刚看这个案例，通过图标很容易有一种错觉，就是方形图标看起来方方正正的，好像是铝块的意思，铝块的尺寸参数很自然想到应该是设置在它上面，但并不是。
实际上却是设置在看着像导热的元件上。
看起来跟形状有关系的热容元件THC000只用来表示体积，是一个容性元件。
看起来跟形状毫无关系的导热元件THCD00才是用来表达形状，可以设置各种尺寸。
易踩坑的点2
THCD00可以表达
- 两种规则的形状：线性（linear case）和空心圆柱
- 任意不规则的形状：用形状因子sf（shape factor）表示，帮助里给了空心方管等简单不规则形状的sf计算公式，更多的内容可以参考文献[1] F. P. INCROPERA, D. P. DEWITT : "Fundamentals of Heat and Mass Transfer", Fourth Edition, John Wiley & Sons Inc, 1996.
看到这里第二个坑出现了，结合案例的铝块+线性形状（linear case）很容易把linear case理解为平板，这里要特别注意，线性并不一定指代平板。
即使area*length/2在数值上等于半个铝块的体积，那也只是数值上相等，物理意义上可能并没有太大的意义，不信我们验证一下，把distance分别改为length/2和length/4（length是全局参数，表示铝块长度），保持其它设置不变进行计算，发现length/4的温度上升速度确实更快，但是两段铝块最后储存的热量保持一致。证明distance只影响热量传递的速度，最后储存的热量只跟热容元件里设置的体积有关。
进一步分析，线性里面的“area” 代表垂直热传导方向的横截面积，用于衡量参与热传导的有效区域；“distance1” 表示热传导方向上两点间的距离，反映热传导路径长度。它们主要用于计算热流率，与体积概念在热传导中的作用不同。linear case的热流率计算公式里，
公式关注的是热量通过特定截面（“area” ）在一定路径（“distance1” ）上的传导情况，并非从体积角度考虑。
体积在热学中一般用于计算物体的热容、蓄热能力等。而热传导中 “area” 与 “distance1” 的组合，是基于傅里叶热传导定律来描述热传导现象。即使数值上distance1乘以 “area” 等于体积，但在热传导计算时，关注的是热量传递的效率和通量，与体积相关的物理过程（如热存储）不是同一概念。
所以这可能就是为什么Amesim表达一个元件的导热情况要用两个元件结合起来，一个描述物体的尺寸特性并计算热传导现象，另一个热容元件描述物体的热量存储过程。
案例亮点
铝块上下表面是绝热的，除了可以用热堵头封堵外，该案例还用了solid props封堵，不仅可以起到绝热的效果，还可以通过它查看铝块的其它参数。