使用 SOLIDWORKS Flow 和热仿真进行冬季蜂箱分析

使用 SOLIDWORKS Flow 和热仿真进行冬季蜂箱分析

文章来源：SOLIDWORKS代理商-卓盛信息

 

蜜蜂如何保暖？在本文中，我们使用SOLIDWORKS执行热和流仿真，以分析蜜蜂使用多少能量来维持生存所需的温度。江苏SOLIDWORKS

蜜蜂如何在冬天保暖？

蜜蜂可以将翅膀与驱动它们的肌肉断开，这意味着它们可以使用拍打翅膀的肌肉而不进行任何空气运动，从而产生热量（有点像我们在冬天跺脚取暖）。  

为了更好地理解这种行为，我决定在 SOLIDWORKS 中设计一个蜂巢模型并进行模拟研究。通过这项模拟研究，我们可以更好地了解蜜蜂使用多少能量来保持温暖。

冬天的蜂箱是什么样子？

在下图中，我们可以看到冬季蜜蜂在蜂巢中的样子，以及蜜蜂在蜂巢中产生热量的热表现。我们不仅看到了圆柱形的蜜蜂群，还看到了蜜蜂在创造和维持热量方面所扮演的角色。

下面的红外图像显示了蜂巢内的蜜蜂以及在内部产生热量的蜂群。

在 SOLIDWORKS 中创建蜂巢

我首先用中等盒子和框架创建一个蜂箱。

 

SOLIDWORKS 流动和热仿真

现在我已经创建了 SOLIDWORKS 装配体模型，我可以开始进行模拟了。在此模拟中，流动模拟用于外部（因为空气是气体），热模拟用于内部（查看温度时）。我还做了一些研究，并使用了蜜蜂、蜂蜜（蜡/梳子）和木材材料的自定义属性，因为这些材料具有独特的热属性。SOLIDWORKS价格

现在，让我们考虑一下天气。冬季条件可以从冰点到冰点以下。一般来说，蜜蜂会尽量将蜂巢保持在 70°F。根据突然变化的外部天气条件，这可能会有所不同。

在条件不变的情况下，这是蜜蜂聚集时需要产生的能量：

● 室外温度为 30°F 时，需要 15 瓦才能维持蜂巢内 70°F 的温度。

● 每小时 1 瓦特 = 859.845 卡路里。这意味着 12,897.68 卡路里被用于保持蜂巢温暖。

● 在 0°F 时，需要 30 瓦，这意味着使用 25,795.35 卡路里。

● 在 -30°F 和 48 瓦时，消耗了 41,272.56 卡路里。

从这个角度来看，一个体重 250 磅的人跑 6 分钟一英里一小时只会燃烧 1,905 卡路里。购买SOLIDWORKS

下面是该研究的直观表示。

瓦特取自蜜蜂（固体）产生的热量。 

最高流体温度高达 70°F。蜜蜂温度（固体温度）高达 100°F。

 

结论

正如您所看到的，使用SOLIDWORKS创建这些模型并执行热模拟分析一直是了解蜂群的更多信息并了解它们必须消耗多少能量才能在冬季保持蜂群温暖的重要工具。

 

一如以往，谢谢阅读，快乐阳光！——SOLIDWORKS代理商（SOLIDWORKS 2023）