[发明专利]一种确定径向热传导稳态温度极大值的热网络建模方法

摘要

本发明提出一种确定径向热传导稳态温度极大值的热网络建模方法，应用在圆壁缸体结构的热传导中，该方法首先使用径向热传导稳态温度极大值网络建立所研究对象的热网络模型，通过热平衡方程确定所建立的热网络模型中的各结点的温度，然后根据各圆壁缸体的内、外表面温度，确定各圆壁缸体径向热传导稳态温度极大值点rmax的分布。最后根据温度极大值点rmax的分布设计误差补偿环节，最终得到各圆壁缸体的径向热传导稳态温度极大值。本发明方法实现了采用热网络方法确定圆壁缸体的径向热传导稳态温度极大值，所确定的温度极大值更加准确，并具有的解算速度快，建模直观点，所得到的值能进一步用于分析电子器件的热传导问题。

主权项

1.一种确定径向热传导稳态温度极大值的热网络建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、首先使用径向热传导稳态温度极大值网络建立所研究对象的热网络模型，具体是：针对每个圆壁缸体组成的结构，设置三个热阻R₁、R₂和R_m，第一热阻R₁的右端、第二热阻R₂的左端和第三热阻R_m的左端都联接一起，三个热阻呈Y型联接，联接点处的温度为中点温度T_m，圆壁缸体内表面温度T₁在第一热阻R₁的左端，圆壁缸体外表面温度T₂在第二热阻R₂的右端，温度极大值T_max在第三热阻R_m的右端，第三热阻R_m的右端连接圆壁缸体的内部生热量G；若研究对象是由两个以上的圆壁缸体组成的结构，则其热网络模型是由各圆壁缸体的热网络模型联接组成；然后根据所建立的研究对象的热网络模型，列出热平衡方程：[Y][T]+[G]＝0，其中，[Y]为热导矩阵，[T]为温度结点矩阵，[G]为热量矩阵，通过[T]＝-[Y]^-1[G]，得到所建立的热网络模型中的中点温度T_m和温度极大值T_max，进一步根据所建立的研究对象的热网络模型，确定每个圆壁缸体的内、外表面温度；步骤二、确定每个圆壁缸体的径向热传导稳态温度极大值点r_max的分布：(1)若圆壁缸体内表面温度T₁和圆壁缸体外表面温度T₂相等，则温度极大值点r_max处于圆壁缸体内径和外径之间；(2)若圆壁缸体内表面温度T₁和圆壁缸体外表面温度T₂不相等，根据温度极大值点r_max的分布判定值Δ＝|T₂-T₁|及相应的判定值上限Δ_max和下限Δ_min，确定温度极大值点r_max的分布：若温度极大值点分布在圆壁缸体的内表面或者外表面；若Δ∈(Δ_min，Δ_max)时，则温度极大值点r_max分布在r₁和r₂之间：r_max∈(r₁，r₂)；步骤三、若径向热传导稳态温度极大值点r_max分布在圆壁缸体的内表面或者外表面上，则最终的热传导稳态温度极大值T′_max＝max(T₁，T₂)；若径向热传导稳态温度极大值点r_max分布在圆壁缸体的内径和外径之间，则确定近似的补偿环节ΔT，然后确定最终的热传导稳态温度极大值T′_max＝T_max+ΔT。