ANSYS熱輻射實(shí)例教程

ANSYS熱輻射實(shí)例教程演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有45頁\編輯于星期日優(yōu)選ANSYS熱輻射實(shí)例教程現(xiàn)在是2頁\一共有45頁\編輯于星期日輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析

模型尺寸:現(xiàn)在是3頁\一共有45頁\編輯于星期日輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析

指南:熱沉材料為鋁合金，KXX=8.5BTU/hr-in-°F。使用BIN單位進(jìn)行分析。所有葉片的對流面其h為常數(shù)。使用帶有附加結(jié)點(diǎn)的SURF151單元施加對流。熱沉端面是絕熱的。Note:Notallmenusand步驟saredetailedinthefollowingpages.AdiabaticAdiabaticHeatFluxonBaseSurface現(xiàn)在是4頁\一共有45頁\編輯于星期日輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析熱載荷:熱流入底座=17BTU/hr-in2。熱沉頂端空氣溫度為90°F。葉片面上的換熱系數(shù)為0.01BTU/hr-in2-°F。沒有載荷的平面是絕熱的。附加假設(shè):這是開放系統(tǒng)，因此沒有被葉片平面吸收的輻射將進(jìn)入空間結(jié)點(diǎn)。輻射只在葉片平面存在(非絕熱平面)?，F(xiàn)在是5頁\一共有45頁\編輯于星期日基本過程

情況1-熱沉熱分析(無輻射)。定義數(shù)值參數(shù)如下:

base=.150 hgt=1.0 ttop=0.05 tbot=.150 fspc=.4手工定義8個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)和3個(gè)面。鏡象生成需要的模型。使用quadPLANE55單元?jiǎng)澐志W(wǎng)格。使用帶有附加結(jié)點(diǎn)的SURF151單元?jiǎng)澐秩~片外表面。施加熱流，對流和溫度載荷。運(yùn)行初始運(yùn)算，不帶輻射效果。Note:Useofscalarparametersisnotrequired.Itisdemonstratedonlyasoneofmanypossiblemethodsofgeneratinggeometry輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是6頁\一共有45頁\編輯于星期日定義單元類型PLANE55和SURF151,設(shè)置關(guān)鍵選項(xiàng)。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是7頁\一共有45頁\編輯于星期日輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析

定義材料特性;只需要KXX?，F(xiàn)在是8頁\一共有45頁\編輯于星期日定義參數(shù)用于生成關(guān)鍵點(diǎn)。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是9頁\一共有45頁\編輯于星期日畫關(guān)鍵點(diǎn)。8個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)可以用于生成3個(gè)面。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是10頁\一共有45頁\編輯于星期日用關(guān)鍵點(diǎn)生成的面。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是11頁\一共有45頁\編輯于星期日第一次鏡象形成的圖形。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是12頁\一共有45頁\編輯于星期日多次鏡象形成的最終模型。帶有顏色和號(hào)碼的繪制如下。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是13頁\一共有45頁\編輯于星期日單元圖:PLANE55quad單元。注:使用全局單元大小為0.045英寸。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是14頁\一共有45頁\編輯于星期日平面效果單元?jiǎng)澐值木€，要施加對流載荷。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是15頁\一共有45頁\編輯于星期日將線上的結(jié)點(diǎn)分離以生成平面效果單元。使用*get命令得到模型中最大結(jié)點(diǎn)號(hào)，指定名字為“nn”。生成“附加結(jié)點(diǎn)”;指定結(jié)點(diǎn)號(hào)“nn+1”。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是16頁\一共有45頁\編輯于星期日指定缺省屬性為類型2,SURF151并生成帶有附加結(jié)點(diǎn)的單元。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是17頁\一共有45頁\編輯于星期日繪制帶有附加結(jié)點(diǎn)的SURF151單元。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是18頁\一共有45頁\編輯于星期日繪制施加的載荷和邊界條件:對流和附加結(jié)點(diǎn)上的溫度。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是19頁\一共有45頁\編輯于星期日繪制施加的載荷和邊界條件:熱流。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是20頁\一共有45頁\編輯于星期日求解當(dāng)前步。本求解只包括熱流和對流載荷，輻射在后面施加。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是21頁\一共有45頁\編輯于星期日檢查結(jié)果。列出響應(yīng)解。與輸入的熱比較。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是22頁\一共有45頁\編輯于星期日與輸入的熱比較……17BTU/hr-in2*2.2in2=37.4BTU/hr輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是23頁\一共有45頁\編輯于星期日繪制熱沉的溫度場分布。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是24頁\一共有45頁\編輯于星期日基本過程

情況2-包括輻射效果;輻射矩陣-Hidden方法。進(jìn)入前處理器。定義新單元類型,LINK32。在輻射面上分離結(jié)點(diǎn)。生成LINK32單元，檢查方向。定義空間結(jié)點(diǎn)。使用輻射矩陣單元生成輻射矩陣，radheat.sub.重新進(jìn)入前處理器。定義新單元類型,MATRIX50。讀入矩陣文件radheat.sub生成輻射單元。在空間結(jié)點(diǎn)施加溫度。重新計(jì)算。注:不是所有菜單和步驟在后面詳細(xì)說明。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是25頁\一共有45頁\編輯于星期日重新進(jìn)入前處理器。定義單元類型3,LINK32。劃分網(wǎng)格之前，設(shè)置屬性為TYPE=3。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是26頁\一共有45頁\編輯于星期日將輻射面上的結(jié)點(diǎn)分離以生成覆蓋的LINK32單元。生成LINK32單元使用ESURF命令。生成空間結(jié)點(diǎn)，指定結(jié)點(diǎn)號(hào)為“nn+2”。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析注:我們將平面效果單元的附加結(jié)點(diǎn)用做空間結(jié)點(diǎn)。使用兩個(gè)結(jié)點(diǎn)我們可以分離各效果并更容易的分析對流和輻射的分布。現(xiàn)在是27頁\一共有45頁\編輯于星期日 檢查覆蓋網(wǎng)格的方向…打開單元坐標(biāo)系繪制檢查單元法線方向。單元法線方向很重要因?yàn)樗x了輻射的方向(觀察方向)。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是28頁\一共有45頁\編輯于星期日打開單元坐標(biāo)系符號(hào)繪制LINK32單元。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是29頁\一共有45頁\編輯于星期日開始輻射矩陣定義。首先,定義發(fā)射率..輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是30頁\一共有45頁\編輯于星期日定義“其他設(shè)置”施蒂芬-波斯曼常數(shù);與分析的單位一致。幾何模型類型;本題為2D。指定空間結(jié)點(diǎn)的號(hào)碼。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是31頁\一共有45頁\編輯于星期日寫出輻射矩陣。選擇Hidden方法求解本問題。指定samplingzones數(shù)目(缺省為20)。指定生成的輻射矩陣文件名。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是32頁\一共有45頁\編輯于星期日重新進(jìn)入前處理器。定義超單元,MATRIX50并設(shè)置關(guān)鍵選項(xiàng)。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是33頁\一共有45頁\編輯于星期日設(shè)置單元屬性為TYPE=4讀入超單元矩陣文件生成輻射單元。指定使用的文件名。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是34頁\一共有45頁\編輯于星期日求解前刪除或不選LINK32單元。進(jìn)入求解器。設(shè)置分析選項(xiàng)。指定TOFFST合適數(shù)值,本例為460。在空間結(jié)點(diǎn)上施加溫度約束90°F。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是35頁\一共有45頁\編輯于星期日重新進(jìn)入求解器?，F(xiàn)在包括了輻射效果，分析為非線性的。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是36頁\一共有45頁\編輯于星期日進(jìn)入后處理器查看結(jié)果。注意輻射的貢獻(xiàn)和對流的貢獻(xiàn):結(jié)點(diǎn)813(nn+1)SURF151單元的“附加結(jié)點(diǎn)”有對流載荷。結(jié)點(diǎn)814(nn+2)空間結(jié)點(diǎn)用于輻射求解。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是37頁\一共有45頁\編輯于星期日包含輻射的熱沉溫度場分布。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是38頁\一共有45頁\編輯于星期日基本步驟

情況3-包括輻射效果-Non-Hidden方法。讀入數(shù)據(jù)庫heatsink.db。(注:使用HIDDEN方法生成輻射矩陣的相同網(wǎng)格可以在Non-Hidden方法中使用。)選擇組成“bay1”的線和線上的結(jié)點(diǎn)。同時(shí)選擇空間結(jié)點(diǎn)。進(jìn)入輻射矩陣單元并指定發(fā)射率，施蒂芬-波斯曼常數(shù)，幾何形狀和空間結(jié)點(diǎn)，與Hidden方法中所做的一樣。選擇NON-HIDDEN方法進(jìn)行分析。寫出輻射矩陣文件bay1。在所有六個(gè)bay和葉片頂部平面重復(fù)，生成7個(gè)輻射矩陣文件。重新求解。注:不是所有菜單和步驟在后面都詳細(xì)敘述。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是39頁\一共有45頁\編輯于星期日本圖確認(rèn)了包含在輻射矩陣中的平面，使用NON-HIDDEN方法。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析葉片頂端平面(在圖中圈出)要作為單獨(dú)的輻射矩陣?，F(xiàn)在是40頁\一共有45頁\編輯于星期日繪制bay1中選擇的圖素。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是41頁\一共有45頁\編輯于星期日選擇好bay1的線后,選擇相連的結(jié)點(diǎn)和單元，包括空間結(jié)點(diǎn)。注:這個(gè)選擇過程在使用NON-HIDDEN方法時(shí)必須完成。non-hidden方法可以用于本分析因?yàn)槊總€(gè)bay的平面只能相互見到。輻射例題

使用輻射矩陣單元的熱沉分析現(xiàn)在是42頁\一共有45頁\編輯于星期日檢查輻射矩陣的設(shè)置，指定空間結(jié)點(diǎn)號(hào)