在电磁摹拟中除了需要去解maxwells

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1、HeatTransfer&MultiPhysicsPartI:HeatTransfer簡介:在電磁摹擬中除了需要去解Maxwell’sequation外，另外最容易碰到的問題就是熱傳導的問題。因為在電磁元件中一旦通入電流後，甌姆熱會導致元件溫度上升而使得元件的物理特性改變。最常見的問題就是導電係數(electricconductivity)隨著溫度的改變而改變。所以本次實習就是在練習如何利用Comsol解時變的熱傳導暫態的問題。問題敘述:一均勻圓柱體的半徑，高。材料參數為:在t=0時整個圓柱體都保持在0oC，但其外圍卻始終保持在定值1000oC。請算出從t=0到

2、t=190秒這期間圓柱體溫度變化的情形。執行步驟步驟一、選擇Model由於此圓柱體的溫度變化與方向無關且對軸心z軸對稱故可以用2Daxissymmetricmodel來取代3D的問題。步驟二、繪製幾何圖形步驟三、BoundaryConditions與SubdomainSettings4.InitialvalueofT(t0)請設為0步驟四、產生Mesh與解題步驟七、繪圖與後處理我們可以用動畫來展現圓柱體隨時間演變的動畫圖PartII:ResistiveHeating問題敘述:一平方公尺銅板(Copper，在垂直方向為無窮長)的正中央有一半徑為0.1的圓孔。在左右

3、兩端加上電位差0.1Volt。Thepotentialdifferenceinducesacurrentthatheattheplate。若plate四周的溫度邊界條件如下圖:請將電位分佈圖與熱流圖畫出，並做出溫度隨時變的分佈圖。步驟一、選擇Model為了簡化問題，我們假設溫度T為一定值，不會隨時間而改變，亦即電流的流動不會產生溫度的變化，所以conductivity為一常數(稍後我們還可以將timedependent之考慮進去)步驟二、參數輸入與設定步驟三、繪製幾何圖形步驟四、BoundaryConditions與SubdomainSettings步驟五、產生

4、Mesh與解題步驟六、繪圖與後處理PartIII:MultiPhysics簡介(以下部份請參考老師講解後自行練習)Femlab最大的特色與能力就是它能解多重物理量耦合的問題。舉電學與熱力學互相耦合為例。當導體兩端接上電壓時，通過電流的導體就會發熱，.而導體的導電度是會隨溫度變化而改變的，這又進一步影響了導體的電流。所以在這個電熱耦合的例子中，我們必需同時去解電學與熱力學的耦合聯立偏微分方程式，才能得到滿意的解答。注意:這是一個時變的問題。到目前為止我們並未把溫conductivity隨溫度T的變化考慮進去，所以接下來我們要把電與熱的方程式耦合在一起來解。由電流在

5、導體流過某一區域而在該區域單位體積內每秒所造成的熱源Q(歐姆熱)有下列關係:where與熱源相依。注意：所以我們同時要用到Electromagentics裡的ConductiveMediaDC與HeatTransfer裡的Conduction的兩個Mode。步驟一、步驟二、步驟三、步驟四、步驟五、步驟六、檢視結果本例為一時變問題，摹擬的時間需夠長才能到達穩態。我們可以以下方式來check:步驟七、動畫利用Plotparameter中的Animate功能，我們可以得到以下動畫:驗收項目：1.上圖之動畫。2.將原例之中間圓洞改為邊長為0.2之正方形後重做。