多物理场耦合计算原理
更新日期:2021-02-03     来源:电气应用   作者:曲名新  浏览次数:173
核心提示:1 多物理场耦合计算原理1.1 温度场数值计算 电缆的热源来自缆芯的导体损耗、绝缘 层介质损耗、金属套损耗和铠装层损耗。电 缆的散热与散热方式和散热

1 多物理场耦合计算原理
1.1 温度场数值计算
      电缆的热源来自缆芯的导体损耗、绝缘 层介质损耗、金属套损耗和铠装层损耗。电 缆的散热与散热方式和散热路径中有关,例 如,对于直埋敷设方式,散热路径为电缆本 体和土壤,散热方式主要为固体热传导和地 表的热对流;对于管道敷设方式,散热路径 还包括电缆外表面和管道内表面之间的空 气,散热方式主要为固体热传导、空气热对 流和热辐射、地表的热对流。所以,电缆温 度场的分析计算涉及“电-热-流”多物理场, 且三种传热方式共轭存在。 
      有限元法能较好地进行多物理场的耦 合计算,对复杂边界适应性很强,因此成为 近几年来电缆温度场分析的主要方法。
1.2 各物理场数学模型 在本文建立的“电-热-流”耦合模型中, 海底电缆的热源来自焦耳热,采用电磁场控 制方程,散热方式由固体传热、流体传热(空 气、海水)和热辐射控制方程表示。