选择合适的电缆用于任何应用程序取决于许多参数。最重要的是其热抵抗最大施加电流的能力。gydF4y2Ba

传热模拟在电力电缆使用有限元方法(FEM)gydF4y2Ba

Mehdi Rezzouk、研发实验室工程师|gydF4y2BaFischer连接器gydF4y2Ba

尤其是在处理加热电阻所引起的问题。gydF4y2Ba

工程由数字仿真已经成为主流,帮助工程师解决日益复杂的问题而缩短原型和测试阶段。它使他们能够更好地预测、理解和优化操作,许多产品的开发和设计。最重要的是,它的优点是覆盖广泛的应用领域,跨多个空间尺度。gydF4y2Ba

电缆而言,众所周知,它的最大使用限制是由耐热性的组件。这个旨在避免不可逆的退化可能危及系统的集成。然而,实现实验过程更好地定义这一问题的来龙去脉是工作,需要大量的物质资源。使用多重物理量等仿真软件COMSOL®,结合应用技术,因此带来了真正的附加值当解决这种类型的问题,因为它有助于更好地理解:多个组件的温度行为(强度成员、填料、粘合剂包装,外套绝缘,编织屏蔽,等等);环境的影响在电缆(类型的环境、室外温度、流体速度,等等);以及内部的散热材料的特性(传热、流体交换)。gydF4y2Ba

过程能力gydF4y2Ba

的确,使用这样的工具,可以确定电缆内的二维温度分布众多的几何构型和负载情况。gydF4y2Ba

数学方程的耦合热(傅里叶)和流体力学(n - s),可以可视化温度和压力的行为,以及流体的速度附近的电缆(图1)。建立的模型不仅考虑传热的三种模式,即传导、辐射和对流,而且电阻率随温度的变化以及压力和粘性力。使用分析计算和实验室测试,这些模型验证了各种电缆和导线考虑基本材料导热系数等特性,电阻率、发射率、温度系数等。gydF4y2Ba

图1:热方程和气流速度流线分布电缆内的标称电流的两倍gydF4y2Ba

图2:内部应用程序用于分析温度分布在多个层gydF4y2Ba

利用一个相当低的计算时间和啮合适应电缆的各种组件,一个应用程序内部开发使我们能够提取基本供热数据选择电缆的架构;例如,获得相关的多层温度梯度图突出最高和最低温度的值在关键位置上的绝缘体(图2)。gydF4y2Ba

详细报告,完成在后处理步骤,可以为了聚集生成所需的所有信息确认和验证结果。这使得模型适应实际情况考虑(电缆/没有屏蔽,自然/强制对流,气体/液体环境,特定的几何布局,等等)。gydF4y2Ba

3 d分析也可能考虑到方程控制电流分布(电流守恒定律)的帮助下由电流电压控制或允许负荷损失引起的热耗散的表达与焦耳效应(图3)。gydF4y2Ba

图3:3 d压降分布固定模式gydF4y2Ba

图4:上升三度空间的热分析的例子gydF4y2Ba

这些分析都交付在静止不动的,瞬态或稳态,也接受的配置脉冲电流信号对和电线。这使温度上升是观察各种负载情况下作为时间的函数。有多个可视化和数据提取的可能性,使全球温度分析行为根据期望的结果(图4)。gydF4y2Ba

相关的答案gydF4y2Ba

使用一个数学工具像模拟提供了相关的答案,帮助改善尺寸为了优化解决方案的效率,成本和空间需求。通过深入研究,将所有传热模式和边界和初始条件的定义,Fischer连接器能够更深的了解相关问题电缆的热行为和后果引发边界用例。我们因此旨在回应客户的问题,请求和需求最完整的,准确的和相关的方式。gydF4y2Ba

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