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时间:2018-12-02
《基于ansysworkbench的保温桶的稳态热分析范文》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、.WORD完美.格式编辑.【问题描述】一个保温桶,由4层组成。从外到内依次是:钢,铝,复合材料,铝。桶内是热水,而桶外是空气。需要确定桶壁的温度场分布。已知:桶内半径是0.1米,桶长度为0.1米,从内到外,4层厚度分别是0.01米,0.02米,0.01米,0.005米,钢,复合材料,铝的导热系数分别是60.5(瓦/米度),0.055(瓦/米度),236(瓦/米度),水温80摄氏度,空气温度为摄氏度,空气对流系数是12.5(瓦/平方米度).(《注》该例子来自于许京荆编著的《ANSYS13.0WORKBENCH数值模拟技术》,2012年)【建模分析】
2、1.这是一个稳态热分析问题,需要使用steady-statethermal模块。2.这是一个轴对称问题,只需要分析其一个径向截面,然后用2D分析的轴对称进行处理。3.几何建模。在DM中创建四个草图,然后分别形成四个面体,再形成一个多体构件。4.边界条件。对里层使用温度边界条件,对外层设置对流换热边界条件。.技术资料.专业整理..WORD完美.格式编辑.【求解过程】1.打开ANSYSWORKBNCH14.5。2.创建稳态热分析系统。3.设置三种材料的导热系数。双击engineeringdata,打开工程数据,新创建三种材料,分别是STEEL,AL,
3、compound,并分别设置其导热系数。钢材的导热系数铝的导热系数复合材料的导热系数.技术资料.专业整理..WORD完美.格式编辑.创建完毕,退回到项目中。4.创建几何模型。双击geometry,进入到DM中。选择长度的单位是米。在XOY面内创建四个草图。这四个草图是四个相邻的矩形,其位置及尺寸如下图。.技术资料.专业整理..WORD完美.格式编辑.分别由这4个草图生成4个面。其图形如下将上述四个物体生成一个多体构件。几何建模结束,存盘,退出DM.然后设置几何体的属性是2D,表明下面准备做的是2D分析。.技术资料.专业整理..WORD完美.格式编
4、辑.5.为各几何体分配材料。双击model,进入到mechanical.首先选中geometry,在其属性栏中设置是做轴对称分析。然后为各个几何4体分配材料。6.划分网格。进行映射网格划分。.技术资料.专业整理..WORD完美.格式编辑.考察网格质量可见,网格质量良好。7.设置边界条件。设置内层温度为80度,即热水的温度。.技术资料.专业整理..WORD完美.格式编辑.设置外层为对流换热。环境温度20度,对流换热系数是12.5.8.求解。9.后处理。查看温度的分布.技术资料.专业整理..WORD完美.格式编辑.可见,在最里层及外面的两层,温度基本
5、上均匀分布,而在复合材料层,则温度从内到外逐渐降低。由于该层是复合材料层,导热系数很小,所以阻碍了热量的传递,而此层的温度梯度最大。查看总的热通量可见,热通量由内向外逐步减少。.技术资料.专业整理.
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