ANSYS 热辐射实例教程.ppt

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1、辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析问题描述:情况1-铝合金热沉底座(1/2对称模型)承受热流载荷。叶片通过与空气的对流冷却。情况2-在情况1上添加辐射效果，使用hidden方法生成的辐射矩阵。情况3-在情况1上添加辐射效果，使用non-hidden方法生成的辐射矩阵。ANSYS情况2和情况3的输入文件见附录B1辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析模型尺寸:2辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析指南:热沉材料为铝合金，KXX=8.5BTU/hr-in-°F。使用BIN单位进行分析。所有叶片的对流面其h为常数。使用带有附加结点的SURF151单元施加对流。热沉端面是绝热的。Note

2、:Notallmenusand步骤saredetailedinthefollowingpages.AdiabaticAdiabaticHeatFluxonBaseSurface3辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析热载荷:热流入底座=17BTU/hr-in2。热沉顶端空气温度为90°F。叶片面上的换热系数为0.01BTU/hr-in2-°F。没有载荷的平面是绝热的。附加假设:这是开放系统，因此没有被叶片平面吸收的辐射将进入空间结点。辐射只在叶片平面存在(非绝热平面)。4基本过程情况1-热沉热分析(无辐射)。定义数值参数如下:base=.150hgt=1.0ttop=0.05t

3、bot=.150fspc=.4手工定义8个关键点和3个面。镜象生成需要的模型。使用quadPLANE55单元划分网格。使用带有附加结点的SURF151单元划分叶片外表面。施加热流，对流和温度载荷。运行初始运算，不带辐射效果。Note:Useofscalarparametersisnotrequired.Itisdemonstratedonlyasoneofmanypossiblemethodsofgeneratinggeometry辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析5定义单元类型PLANE55和SURF151,设置关键选项。辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析6辐射例题使用辐

4、射矩阵单元的热沉分析定义材料特性;只需要KXX。7定义参数用于生成关键点。辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析8画关键点。8个关键点可以用于生成3个面。辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析9用关键点生成的面。辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析10第一次镜象形成的图形。辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析11多次镜象形成的最终模型。带有颜色和号码的绘制如下。辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析12单元图:PLANE55quad单元。注:使用全局单元大小为0.045英寸。辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析13平面效果单元划分的线，要施加对流载荷。辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析14将

5、线上的结点分离以生成平面效果单元。使用*get命令得到模型中最大结点号，指定名字为“nn”。生成“附加结点”;指定结点号“nn+1”。辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析15指定缺省属性为类型2,SURF151并生成带有附加结点的单元。辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析16绘制带有附加结点的SURF151单元。辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析17绘制施加的载荷和边界条件:对流和附加结点上的温度。辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析18绘制施加的载荷和边界条件:热流。辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析19求解当前步。本求解只包括热流和对流载荷，辐射在后面施加。辐射例题使用辐射矩

6、阵单元的热沉分析20检查结果。列出响应解。与输入的热比较。辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析21与输入的热比较……17BTU/hr-in2*2.2in2=37.4BTU/hr辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析22绘制热沉的温度场分布。辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析23基本过程情况2-包括辐射效果;辐射矩阵-Hidden方法。进入前处理器。定义新单元类型,LINK32。在辐射面上分离结点。生成LINK32单元，检查方向。定义空间结点。使用辐射矩阵单元生成辐射矩阵，radheat.sub.重新进入前处理器。定义新单元类型,MATRIX50。读入矩阵文件radheat.sub

7、生成辐射单元。在空间结点施加温度。重新计算。注:不是所有菜单和步骤在后面详细说明。辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析24重新进入前处理器。定义单元类型3,LINK32。划分网格之前，设置属性为TYPE=3。辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析25将辐射面上的结点分离以生成覆盖的LINK32单元。生成LINK32单元使用ESURF命令。生成空间结点，指定结点号为“nn+2”。辐射例题使用辐射矩阵单元的热沉分析注:我们将平面效果单元的附加结点用做空间结点。使用两个结点我们可以分离各效果并更容易的分析对流和辐射的分布。26