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一、背景和内容
由于电源线铜芯耐温范围为-20℃以上,当电线用于北方-26℃以下时,可能出现脆断。因此在电源线外线尼龙内侧增加电辅热,保证电源线大于-20℃。
本文通过仿真分析电线辅热需要的电加热功率。在-26℃环温,主线不通电情况下,自然对流换热系数为(5~10) W/(m2.K) (无外界通风干扰)范围内电加热最高温度不超过80℃;铜芯最低温度不低于-20℃。
本文包括以下内容:
1、稳态计算需要的电加热功率
2、瞬态计算断电后温度降低过程
3、瞬态计算静置后温度升高过程
二、计算过程
2.1 结构和网格
如图2-1所示是电线加热示意图,整体处于1mm厚度的尼龙PA6保护下,主线有1.8mm绝缘层PVC保护,铜芯与绝缘层之间尚有距离,认为是空气。由于实际情况电加热与主线会有接触,因此模型设置也有部分接触,如图2-1所示。
材料参数见表1.
首先输入边界条件,
2.2 瞬态热分析
静置开启电加热初始温度为-26℃
断电后开启电加热初始温度假设为30℃
首先是静置开启电加热设置
其余设置类似稳态热分析
同样的设置断电后开启电加热,初始温度为30℃。可以用copy的方法把边界条件复制过来。
三、计算结果
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