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我猜你的第一反應(yīng)，很可能是空氣摩擦，摩擦生熱。包括很多新聞媒體在報(bào)道時(shí)，也常用摩擦生熱這個(gè)說(shuō)法。但從空氣動(dòng)力學(xué)的角度看，這說(shuō)法并不準(zhǔn)確。摩擦力的計(jì)算公式是這樣的，大小和相對(duì)速度的平方成正比。意味著速度越大摩擦力就越大，產(chǎn)生的熱量也就越多。用流體仿真軟件AICFD計(jì)算一下，航天飛行器通常是超音速飛行，我們用3馬赫數(shù)的速度做示例。

高旋轉(zhuǎn)精度，低主軸移動(dòng)誤差 由于非接觸表面而具有較長(zhǎng)的使用壽命 低產(chǎn)熱 缺點(diǎn) 制造過(guò)程中要求高幾何精度 需要潔凈且干燥的加壓空氣供應(yīng) 空氣軸承的最大缺點(diǎn)，大概就是對(duì)精度要求高、生產(chǎn)技術(shù)難度大了吧，這也是為什么這種在設(shè)計(jì)負(fù)載內(nèi)，能做到無(wú)摩擦、無(wú)磨損的軸承沒(méi)有普及了。

高旋轉(zhuǎn)精度，低主軸移動(dòng)誤差 由于非接觸表面而具有較長(zhǎng)的使用壽命 低產(chǎn)熱 缺點(diǎn) 制造過(guò)程中要求高幾何精度 需要潔凈且干燥的加壓空氣供應(yīng) 空氣軸承的最大缺點(diǎn)，大概就是對(duì)精度要求高、生產(chǎn)技術(shù)難度大了吧，這也是為什么這種在設(shè)計(jì)負(fù)載內(nèi)，能做到無(wú)摩擦、無(wú)磨損的軸承沒(méi)有普及了。

有沒(méi)有一種軸承，只要不超過(guò)它的設(shè)計(jì)負(fù)載，軸承就不會(huì)產(chǎn)生摩擦和磨損？答案是有的，就是空氣軸承。今天我們就來(lái)聊聊空氣軸承是什么，以及為什么要使用空氣軸承。 什么是空氣軸承？ 大多數(shù)人在說(shuō)到軸承時(shí)，通常會(huì)想到滾珠軸承。在此類(lèi)軸承中，固定表面和移動(dòng)表面被一系列潤(rùn)滑滾珠隔離。這些滾珠沿著特殊軌道或滾道運(yùn)動(dòng)。

在模型上施加了所有必要的機(jī)械和熱邊界條件。模擬分三個(gè)載荷步進(jìn)行，分別代表過(guò)程中的壓入、停留和移動(dòng)階段。 計(jì)算得出的摩擦熱生成量和塑性熱生成量表明，工具肩部與工件之間的摩擦是產(chǎn)生大部分熱量的原因。在板片的接觸界面處規(guī)定了一個(gè)粘結(jié)溫度，以此來(lái)模擬工具后面的焊接過(guò)程。

產(chǎn)生的阻力是摩擦阻力和壓力的組合，也稱為形狀阻力。 摩擦阻力是剪切應(yīng)力綜合作用的結(jié)果，而壓力阻力是由壓力產(chǎn)生的。升力主要是作用在身體上的壓力的影響。翼型上產(chǎn)生的氣動(dòng)力矩也是壓力和剪應(yīng)力分布的函數(shù)。 其他用途正在通過(guò)分析壓力和剪切應(yīng)力分布而出現(xiàn)。其中一種用途是流相似性識(shí)別。 將流動(dòng)相似性與壓力和剪切應(yīng)力分布聯(lián)系起來(lái) 空氣動(dòng)力學(xué)的研究通常涉及無(wú)量綱參數(shù)而不是有量綱參數(shù)。

這是 COMSOL Multiphysics軟件中的一個(gè)入門(mén)案例，如果你還沒(méi)有模擬過(guò)這個(gè)示例，我們建議您通過(guò) COMSOL Multiphysics 產(chǎn)品簡(jiǎn)介 ，來(lái)學(xué)習(xí)如何建立這個(gè)模型。 流經(jīng)金屬母線板的電流(箭頭圖)產(chǎn)生電阻熱，致使母線板溫度升高(彩色表面圖)。 在這個(gè)示例中，我們模擬了流經(jīng)母線的電流。電流會(huì)產(chǎn)生電阻熱，進(jìn)而導(dǎo)致母線板溫度升高。

本案例演示了如何模擬攪拌摩擦焊（FSW）過(guò)程。展示了攪拌摩擦焊的一些特點(diǎn)，包括工具-工件表面相互作用，摩擦生熱和塑性變形。使用非線性直接耦合分析，因?yàn)樵跀嚢?em>摩擦焊過(guò)程中熱力學(xué)和力學(xué)行為是互相依賴并耦合在一起的。 因?yàn)榻?jīng)常很難找到完整的工程數(shù)據(jù)來(lái)模擬攪拌摩擦焊，本問(wèn)題強(qiáng)調(diào)模擬過(guò)程而不是數(shù)值結(jié)果，Zhu和Chao提出了一個(gè)簡(jiǎn)化模型來(lái)演示攪拌摩擦焊方法。

但是受限于空氣炸鍋內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)，難以對(duì)流場(chǎng)分布進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量和預(yù)測(cè)。基于雷諾時(shí)均方程與k-ε湍流模型，應(yīng)用Fluent軟件對(duì)某款空氣炸鍋內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行三維數(shù)值模擬獲得了炸鍋內(nèi)部速度、湍流動(dòng)能和渦量分布的詳細(xì)信息，模擬結(jié)果揭示了空氣炸鍋內(nèi)部的流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律與漩渦結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程，以及炸鍋內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)流場(chǎng)的影響。

圖 2 總位移輪廓圖（摩擦接觸） 圖 3 馮?米塞斯應(yīng)力等值線圖（摩擦接觸，系數(shù)為0.2）物理測(cè)試是確定連接支撐類(lèi)型的理想方法，在這種情況下，可以調(diào)整界面有限元分析（FEA）模型以匹配位移測(cè)量值。對(duì)于很少或沒(méi)有橫向粘結(jié)的情況，無(wú)分離假設(shè)可以產(chǎn)生與低摩擦接觸情況類(lèi)似的應(yīng)力狀態(tài)，而無(wú)需增加非線性模擬的成本。

當(dāng)干式變壓器在使用過(guò)程中，不同的熱量之間會(huì)與空氣發(fā)生反應(yīng)，讓變壓器附近的氣體產(chǎn)生變化，并通過(guò)熱對(duì)流進(jìn)行熱量的傳遞。表達(dá)式為：式中，h表示對(duì)流換熱系數(shù)；tw表示固體表面溫度；tf表示流體溫度。如果物體的自身溫度高出絕對(duì)零度，所產(chǎn)生的輔熱稱為熱輻射。在相同的因素下，物體之間所產(chǎn)生的輻射量會(huì)隨著溫度的升高而不斷發(fā)生變化。干式變壓器運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)直接接觸熱輻射。

當(dāng)壓力低于某一值時(shí)，液體中的空氣就會(huì)分離出來(lái)，產(chǎn)生氣穴。Tribo-X基于質(zhì)量守恒算法，在二維雷諾方程中引入入充油率，在后處理中提供充油率結(jié)果，可以識(shí)別氣穴區(qū)域。 典型機(jī)械零件出現(xiàn)氣穴現(xiàn)象 9、層流及湍流 如果在使用低粘度潤(rùn)滑液（如水）和高轉(zhuǎn)速情況下，有必要考慮湍流效應(yīng)。考慮湍流通常會(huì)提升油膜摩擦力，從而獲得更好的軸承承載能力。

圖6所示是坯料的溫度場(chǎng)分布云圖，從圖6中可知坯料在與工模具接觸處雖然有摩擦熱的產(chǎn)生，但由于模具的溫度比坯料的低，且較易向空氣中散熱，所以溫度升高幅度不大，甚至溫度降低。擠壓筒中部和分流孔中部由于劇烈變形而產(chǎn)生的塑性變形熱難以擴(kuò)散，所以溫度升高幅度較大。在工作帶處變形最為劇烈，溫度最高。

<p class="ql-align-center">——V2025摩擦熱計(jì)算功能與Particleworks聯(lián)合仿真實(shí)踐</p><p>熱傳遞是工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)與可靠性的核心挑戰(zhàn)，無(wú)論是齒輪嚙合、剎車(chē)制動(dòng)，還是電機(jī)冷卻，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)熱量的產(chǎn)生（如摩擦生熱）與耗散（如油冷散熱）都至關(guān)重要。

1、汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)性能概述汽車(chē)是現(xiàn)代生產(chǎn)生活中必不可少的交通工具。在汽車(chē)行駛時(shí)，空氣與汽車(chē)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的氣動(dòng)阻力、風(fēng)噪聲和側(cè)向力對(duì)汽車(chē)的油耗、噪聲及振動(dòng)（聲品質(zhì)）、冷卻（熱管理）、行駛穩(wěn)定性和安全性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等車(chē)輛品質(zhì)產(chǎn)生影響，尤其在中高速時(shí)的影響表現(xiàn)明顯。

此外熱式流量傳感器的低壓損特性也是壓縮空氣系統(tǒng)極為看重的優(yōu)勢(shì)，傳統(tǒng)的差壓式流量傳感器需要設(shè)置節(jié)流元件，會(huì)產(chǎn)生可觀的永久壓損，而熱式流量傳感器的傳感器僅輕微伸入管道內(nèi)部，幾乎不產(chǎn)生附加阻力，這對(duì)于本身輸送能耗較高的壓縮空氣系統(tǒng)而言，意味著實(shí)實(shí)在在的節(jié)能收益。

PCB熱仿真詳細(xì)的熱模擬有助于精確找到 PCB 中熱熱點(diǎn)的溫度。 熱模擬是在不同條件下獲得的加熱區(qū)域溫度的色標(biāo)圖。 模擬中的溫度單位始終為攝氏度 (°C)。 色標(biāo)圖是通過(guò)計(jì)算 PCB 上數(shù)千個(gè)點(diǎn)的溫度而獲得的。為什么要進(jìn)行熱模擬？

上一節(jié)中提到，當(dāng)散熱器被加熱時(shí)，熱邊界層開(kāi)始在相鄰散熱片的相對(duì)表面的底部邊緣形成。如果翅片或通道足夠長(zhǎng)，則邊界層最終合并，從而產(chǎn)生完全展開(kāi)的通道流。間斷的翅片破壞了熱邊界層的生長(zhǎng)，保持了熱發(fā)展的流動(dòng)狀態(tài)，這反過(guò)來(lái)又導(dǎo)致了更高的自然傳熱系數(shù)。仿真計(jì)算的翅片幾何形狀以及幾何參數(shù)如圖所示。取一個(gè)立方體電子外殼（100cm X 100cm X 100 cm），中心線熱負(fù)載產(chǎn)生50W的熱量。

航空航天應(yīng)用中通過(guò) CFD 模擬進(jìn)行熱流分析 熱分析與優(yōu)化 分析不同的傳熱模式和熱梯度。 對(duì)流體流動(dòng)和溫度分布進(jìn)行建模，以深入了解容易產(chǎn)生高熱通量的熱點(diǎn)。

幾乎每個(gè)工業(yè)工廠都有壓縮機(jī)，用于產(chǎn)生壓縮空氣提供給不同的加工設(shè)備、氣體儲(chǔ)存和傳輸系統(tǒng)以及石油和天然氣行業(yè)使用。它們可以是單向作用或雙向作用設(shè)計(jì)。雙向作用設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是在伸展和縮回過(guò)程中，活塞兩側(cè)都會(huì)發(fā)生壓縮。在高壓縮比的情況下，多個(gè)壓縮機(jī)串聯(lián)工作可實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮。在壓縮過(guò)程中，溫度迅速升高，因此需要按比例調(diào)整熱交換器的尺寸，以避免過(guò)熱。