《表1 泡沫铜有效热导率测试结果及与有限元计算结果的对比》

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《泡沫铜有效热导率的有限元研究》

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图3为有限元网格划分和稳态热分析模拟结果。图3（a）为有限元网格模型图，其中模型节点数约为78 400 000，单元数约为52 000 000，该模型的网格划分能够保证计算的精度；图3（b）为整体温度分布图，当热传导达到稳态时，上端温度最高，为100.000℃，下端温度最低，为0℃，温度从上端面到下端面递减，温度分布近似线性变化；图3（c）为整体热流密度图，由于泡沫铜的多孔结构，热流密度在模型上分布不均匀，泡沫铜棱相交处最大，为12.000 0 W/mm2，泡沫铜外侧棱最小，为0.000 2 W/mm2；图3（d）为上端面法向热流密度图，由于热传导过程已经达到稳态，上端面上流过的热量不再随时间变化，棱中部最大为0.320 0 W/mm2，棱相交处最小为-2.900 0 W/mm2。且因为流过泡沫铜试样任意截面的总热量相同，利用Workbench中的probe reaction功能，提取流经泡沫铜试样上端面的热流通量 \n，代入式（2），计算得到泡沫铜的有效热导率。泡沫铜有效热导率的有限元计算结果与试验测试结果的对比如表1所示。