群友答疑記錄20230216-comsol計(jì)算套管溫升問題
今日一做高壓的同行交流,用comsol計(jì)算環(huán)網(wǎng)柜套管溫升,結(jié)構(gòu)類似穿墻套管,中間是一金屬桿,外部包裹環(huán)氧樹脂,在外部中間部位有安裝法蘭(非金屬)。
看了一下文件,溫升達(dá)到了1000度,這個(gè)數(shù)值肯定是不對(duì)了。
查看設(shè)置:幾何模型沒有問題,物理場使用電流+固體熱耦合,邊界給自然換熱系數(shù)沒問題。然而電的邊界在金屬兩端各給了高電位和零電位。
這樣會(huì)導(dǎo)致中間部分電流密度達(dá)到了12次方數(shù)量級(jí),這個(gè)熱量密度肯定是不合理的。
套管一般是做出線支撐的,所以整個(gè)中心導(dǎo)體是不會(huì)接地的,一般接地端是安裝法蘭。所以導(dǎo)體可以認(rèn)為是等電位,如果使用兩端加高低電位的形式,會(huì)導(dǎo)致套管導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生巨大電流,這是與事實(shí)不相符的。
套管中的損耗有兩種,導(dǎo)體中的損耗一般是由導(dǎo)體上通電流引起的焦耳熱引起的。如果的是交流電,還需要考慮交流電阻影響。
如果想進(jìn)一步考慮的話還可以考慮環(huán)氧樹脂中的漏電損耗。不過這一部分在工程估算上可以忽略,因?yàn)楹坎淮蟆?/p>

總結(jié):
問題原因:輸入邊界與實(shí)際不相符
修改方案:直接給導(dǎo)體加電流作為熱源
仿真前切忌焦躁,一定要認(rèn)真分析給定條件,合理轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)邊界,否則容易走彎路。
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