ANSYS 热辐射实例教程解析

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8-15
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • 指定缺省属性为类型2, SURF151并生成带有附加结点的单元。
8-16
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • 绘制带有附加结点的 SURF151 单元。
8-17
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • 绘制施加的载荷和边界条件: 对流和附加结点上的温度。
8-18
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • 绘制施加的载荷和边界条件: 热流。
8-19
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • 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。
8-20
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • 检查结果。 – 列出响应解。与输入的热比较。
8-21
辐射例题
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手工定义8个关键点和3个面。 镜象生成需要的模型。 使用quad PLANE55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。
8-5
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • 定义单元类型 PLANE55 和SURF151, 设置关键选项。
注:不是所有菜单和步骤在后面详细说明。
8-24
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • 重新进入前处理器。定义单元类型3, LINK32。
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划分网格之前，设置属性为TYPE=3。
8-25
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • 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”。
8-6
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • 定义材料特性; 只需要KXX。
8-7
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • 定义参数用于生成关键点。
8-8
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析
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画关键点。8个关键点可以用于生成3个面 。
8-9
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析
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用关键点生成的面。
8-10
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • 第一次镜象形成的图形。
8-11
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • 多次镜象形成的最终模型。带有颜色和号码的绘制如下。
8-12
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • 单元图: PLANE55 quad 单元。
注: 使用全局单元大小 为0.045 英寸。
8-13
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • 平面效果单元划分的线，要施加对流载荷。
8-14
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • • 将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”。
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来自百度文库 辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析
模型尺寸:
8-2
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 = 8.5 BTU/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。
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • 与输入的热比较 …… 17 BTU/hr-in2 * 2.2 in2 = 37.4 BTU/hr
8-22
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • 绘制热沉的温度场分布。
8-23
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析
基本过程 情况 2- 包括辐射效果; 辐射矩阵-Hidden 方法。
8-4
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析
基本过程 情况 1- 热沉热分析 (无辐射)。
• 定义数值参数如下:
base = .150 hgt = 1.0 ttop = 0.05 tbot = .150 fspc = .4 Note: Use of scalar parameters is not required. It is demonstrated only as one of many possible methods of generating geometry
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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。
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8-26
辐射例题
使用辐射矩阵单元的热沉分析
检查覆盖网格的方向…
• 打开单元坐标系绘制检查单 元法线方向。 单元法线方向很重要因为它 定义了辐射的方向 (观察方向 )。
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8-27
辐射例题
Adiabatic Adiabatic Heat Flux on Base Surface Note: Not all menus and 步骤s are detailed in the following pages.
8-3
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= 17 BTU/hr-in2。 • 热沉顶端空气温度为 90 °F。 • 叶片面上的换热系数为0.01 BTU/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)。
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B
使用辐射矩阵单元的热沉分析 • 打开单元坐标系符号绘制 LINK32 单元。