碳纤维电热元件配置及其辐射热流密度分布的模拟研究

曹伟伟^1,2，朱波³，蔡珣⁴，王成国³

1. 天津工业大学材料科学与工程学院2. 天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室3. 山东大学材料科学与工程学院碳纤维工程技术研究中心材料液固结构演变与加工教育部重点实验室4. 山东大学计算机科学与技术学院

摘 要：建立了多支碳纤维电热元件的辐射热流密度分布的数学模型,基于MATLAB软件求解并研究了不同元件排布及功率配置对其辐射热流分布性质的影响。结果表明,不同元件间距及辐射受热距离综合影响着辐射热流密度的均匀性,辐射均匀性随元件间距的增加而降低,随辐射距离的增加而提高。适宜的功率配置对优化辐射热流密度的均匀性具有积极作用。实验条件下,模拟表明,当元件间距s为15cm,辐射受热距离为12cm,功率配置为1000W-600W-1000W时,辐射热流密度基本呈"拱形"状分布。

关键词：碳纤维;辐射;热流密度;MATLAB;