热电比拟虚拟仿真教学实验的开发

摘要

该文针对热电比拟实验教学环节受限于电路耗材数量和规模导致的实验内容灵活性差、难以拓展问题，基于热电比拟基本原理，建立了含有等温、对流、绝热、界面连续边界条件的二维稳态导热物体等效电路，开发了热电比拟虚拟仿真教学实验，实现了西安交通大学该教学实验中等温与对流边界的模拟。此外，实验还添加了节点热平衡方程列写、数据导出等教学辅助功能，有助于加深学生对实验原理的理解。将该实验仿真获得的二维墙角导热热平衡偏差与Ansys Fluent软件进行了对比，表明该实验具有较高的准确度。新开发的虚拟仿真实验目前已经在能源与动力工程学院两个班级完成授课，即将面向全校传热学课程实验授课。

关键词

热电比拟 / 传热学 / 实验教学 / 虚拟仿真 / 导热

基金资助

国家自然科学基金（51776171）; 教育部产学合作协同育人项目（231106707061753）