ANSYS热分析指南——ansys热辐射分析收集资料

1、ANSYS热分析指南（第六章）第六章热辐射分析6.1 热辐射的定义热辐射是一种通过电磁波传递热能的方式。电磁波以光的速度进行传递，而 能量传递与辐射物体之间的介质无关。热辐射只在电磁波的频谱中占小部分的带 宽。由于辐射产生的热流与物体表面的绝对温度的四次方成正比，因此热辐射有限元分析是高度非线性的。物体表面的辐射遵循Stefan-Boltzmann定律：式中：T物体表面的绝对温度；bStefan-Boltzmann 常数，英制为 0.119 x 10-10 BTU/hr-in-R ,公制为5.67X10-86.2 基本概念下面是对辐射分析中用到的一些术语的定义：黑体黑体被定义为在任意温度下，吸

2、收并发射最大的辐射能的物体；通常的物体为“灰体"，即 e < 1 ；在某些情况下，辐射率（黑度）随温度变化；辐射率（黑度）物体表面的辐射率（黑度）定义为物体表面辐射的热量与黑体在同一表面辐 射热量之比。式中：5辐射率（黑度）g -物体表面辐射热量%-黑体在同一表面辐射热量形状系数形状系数用于计算两个面之间的辐射热交换，在 ANSYSK可以用隐藏/非 隐藏的方法计算2维和三维问题，或者用半立方的方法来计算 3维问题。表面I与表面J之间的形状系数为：表面J接受的由表面1发出的辐射能 口由表面I发出的辐射能形状系数是关于表面面积、面的取向及面间距离的函数；由于能量守恒，所以：瓦+%+

3、MT根据相互原理：州广人冏由辐射矩阵计算的形状系数为：1 f ( cost cos6,无=屋不一姐】1Al式中：一单元法向与单元I,J连线的角度r 单元I,J重心的距离有限单元模型的表面被处理为单元面积 dA及dA,然后进行数字积分。辐射对在辐射问题中，辐射对由一些相互之间存在辐射的面组成，可以是开放的 或是闭合的。在ANSYSK可以定义多个辐射对，它们相互之间也可以存在辐射 ANSYS!用辐射对来计算一个辐射对中各面间的形状系数；每一个开放的辐射对都可以定义自己的环境温度，或是向周围环境辐射的空间节点。Radiosity 求解器当所有面上的温度已知时，Radiosity 求解器方法通过计算每

4、一个面上的辐 射热流来得到辐射体之间的热交换。而面上的热流为接下来的热传导分析提供了有限元模型的边界条件。 重复上面的过程， 就会由于新的时间步或者新的迭代循环会得到新的热流边界条件， 从而计算出新的温度分布。 在计算中使用的每个表面的温度必须是均匀的，这样才能满足辐射模型的条件。6.3 分析热辐射问题针对不同的情况ANSY效热辐射分析提供了四种方法。热辐射线单元（LINK31）,模拟两节点问（或多对节点）问辐射；表面效应单元（SURF151R SURF152 ,模拟点对面（线）的辐射；利用AUX1作成辐射矩阵，模拟更一般的面与面（或线与线）的辐射 （只有ANSYS/MultiphysicsA

5、NSYS/Mechanical和ANSYS/Professional这些产品提供辐射矩阵生成器）；Radiosity 求解器方法，求解二维、三维面与面之间的热辐射，该方法对所有含温度自由度的二维和三维单元都适用。 （ 只有 ANSYS/Multiphysics ， ANSYS/Mechanical 和 ANSYS/Professio-nal 这些产品提供Radiosity 求解器 ）可以将上面四种辐射方法中的任何一种用于稳态或瞬态热分析中。 辐射是一 种非线性现象，因此需要进行平衡迭代来得到收敛解。6.4 节点间的热辐射非线性线单元LINK31 用于计算两节点间或多对节点间的简单辐射热传递，节

6、点的位置是任意的，可作为其它单元的节点。 LINK31 需要定义如下数据：材料属性：EMIS辐射率（可以随温度变化）实常数：AREA（Ai ）（有效辐射面积）FORM（F Fij ）（形状系数）SBCONS（TStefan-Boltzman 常数）有关LINK31的使用实例，请参考ANSY能验手册：VM106Radiant energy emissionVM107Thermocouple radiation6.5 点与面间的热辐射应用表面效应单元可以方便地计算点与面间的辐射，包括 2D的SURF15位 3D的 SURF152I元：首先在实体单元的辐射表面覆盖一层表面效应单元；单元关键选项KEY

7、OPT(9激活这些单元的热辐射分析功能；如果设置KEYOPT(9)=1 (缺省值)，则可在单元实常数中定义形状系数；如果设置KEYOPT(9尹2或3,则程序基于单元表面的法向与附加节点的位置 关系、考虑余弦效应，计算形状系数。使用表面单元进行热辐射分析的实例，请参考 ANSY能验手册：VM192Cooling of a billet by radiation6.6 AUX12-辐射矩阵生成器只有 ANSYS/Multiphysics , ANSYS/Mechanical, ANSYS/Thermal等产品提供 AUX12用于计算多个辐射面之间的辐射热传递。AUX12t成辐射面间的形状系 数矩阵

8、， 并将此矩阵作为超单元用于热分析。 分析模型可包含隐藏面或部分隐藏面，以及能吸收辐射能量的“空间节点”。使用AUX1加算面与面之间的辐射可分为以下三个步骤：定义辐射面生成辐射矩阵将辐射矩阵用于热分析Superimposed meshes for radJating surfacesseparated tor charity)图6-1二维和三维的辐射面图6-2辐射面上覆盖的单元在2D有限元模型的辐射边上覆盖一层 LINK32单元，或在3D有限元模型的 辐射面上覆盖一层SHELL5摩元，步骤如下：在前处理中创建热分析模型。由于辐射表面不支持对称条件，包含辐射的模 型就无法利用几何上的对称性，因此

9、必须建立完整的分析模型。二维和三维的辐 射面示意图6-1如下：在辐射面上覆盖一层 SHELL57(3D)或LINK32 (2D)单元，如图6-2所示最好的方法是先选择辐射面的节点，然后用下面的方法创建面上的单元：命令：ESURFGUI:Main Menu>Preprocessor>Create>Elements>Surf Effect>Extra NodeMain Menu>Preprocessor>Create>Elements>Surf Effect>No extra Node在执行上述命令之前，要确定首先激活了相应的单元类型及材

10、料属性，如果不同辐射面的辐射率不同，建议用材料编号来区分这些面。还要注意SHELL57或LINK32的节点一定要与相应实体单元对应节点编号重合。否则计算结果将是 错误的。所覆盖的SHELL5碱LINK32单元的方向是非常重要的。AUX12f贸设辐射方向 是SHELL5摩元坐标系的正Z向或LINK32单元坐标系的正Y向，因此必须正确 地划分覆盖层的网格以使辐射面相对。单元的方向是由节点的排列顺序决定的， 如下图所示：图6-3覆盖单元的方向小3-D ObjectRadsating surfacesViewmg . direction(b)2-D ObjectRadiating surfaces显示

11、单元辐射方向的方法如下：命令：/PSYMBESYS1GUI: Utility Menu>PlotCtrls>Symbols, 将 ESYS Element Coordinate 设 置为ON定义一个空间节点，用于吸收没有被模型中其它辐射面吸收的辐射能量。这 个节点的位置是任意的，对于一个开放系统通常需要空间节点， 而对于封闭系统 则不得设置空间节点6.6.2 生成辐射矩阵计算辐射矩阵可按如下的步骤完成：1 .进入 Aux12命令： /AUX12GUI： Main Menu>Radiation2 . 选择构成辐射面的节点和单元。较简便的方法是根据单元属性选择（如单元类型）选择单

12、元，然后选择所有Attached to 单元的节点（同时应注意将空间节点也选择进来） :命令：ESELS,TYP刖 NSELGII:Utility Menu>Select>Entities3 .确定所分析的模型是3D还是2D命令： GEOMGUI:Main Menu>Radiation Matrix>Other SettingsAUX12S用不同的算法分别计算2D和3D模型的形状系数，AUX12t认为3D 2D可以是平面的（NDIV= 0）,也可以是轴对称的（NDIV >0）,缺省为平面的。 轴对称模型在内部展成3D, NDIV是圆周方向分割数量。例如 NDIV=

13、 10,则每段 为 36 度。4确定辐射率（缺省为1.0 ）：命令： EMISGUI:Main Menu>Radiation Matrix>Emmisivities5 .定义Stefan-Baltzmann常数（缺省情况下，英制单位为0.119 X10-10Btu/hr-in 2-R4,国际单位制为 5.67 X 10-8W/r2K4）。命令： STEFGUI： Main Menu>Radiation Matrix>Other Settings6 . 确定计算形状系数的方法。命令： VTYPEGUI:Main Menu>Radiation Matrix>Wr

14、ite Matrix可选择非隐藏或隐藏两种方法之一， 非隐藏方法计算每个单元对其它单元的形状系数，无论两单元之间是否有阻碍；隐藏方法（默认）首先用“隐藏线”算法确定两单元之间是否“可见”，如果目标单元与辐射单元的辐射方向指向对方，而且设有其它单元阻碍，则它们是“可见”的，形状系数按如下方法计算：每一个辐射单元被封闭成一个半径为单位值的半球（3D）或半圆（2D）;所有的目标单元向这个半球或半圆投影；一定数量（默认为20）的射线由辐射单元面投向半球或半圆。这样，形状系数就是投到投影面上的射线数量与辐射面发出的射线的数量之比， 通常设定的射线数量越多，形状系数的精度越高。可以通过设定VTYPm令的变

15、量NZON或上 述的菜单来设定射线数量7如果有必要（例如开放系统），应指定空间节点：命令： SPACEGUI:Main menu>Radition>Matrix>Other Settings8将辐射矩阵写到文件jobname.sub 中, 如果想要写更多的辐射矩阵，为不同的矩阵指定不同的文件名：命令： WRITEGUI: Main Menu>Radiation Matrix>Write Matrix如果需要打印出辐射矩阵，应在执行Write 命令之前执行命令： mprint , 1。9选择所有节点及单元命令： ALLSELGUI:Utility Menu>S

16、elect>Everything现在就已经将辐射矩阵作为一个超单元写入到一个文件中了。6.6.3 使用辐射矩阵进行热分析生成了辐射矩阵之后，重新进入前处理器，定义作为超单元的辐射矩阵。步骤如下：1 .重新进入前处理器，选择单元MATRIX50超单元），并设置单元Keyoption 为热辐射分析。命令： /PREP7GUI： Main Menu>Preprocessor2设置缺省单元类型为超单元命令： TYPEGUI:Main Menu>Preprocessor>Create>Element>Elem Attributes3读入辐射超单元矩阵命令： SEGUI

17、:Main Menu>Reprocessor>Create>Elements - Super elements-From .SUB4.不选择或删除用于生成辐射矩阵的SHELL5诚LINK32单元，因为在热分析中已经不再需要了。命令： EDELEGUI:Main Menu>Preproccssor>Modeling>Delete>Elements5进入求解器，定义空间节点的热边界条件，空间节点的典型热边界为温度（环境温度），也可能是热流率。边界条件应能够反映被模拟的环境的真实情 况。命令： D, FGUI:Main Menu>Solution>

18、;Loads- Apply 6其它步骤与普通热分析相同6.7 使用空间节点的几点建议尽管模拟热辐射并不总是需要定义空间节点， 但使用或不使用空间节点可能会明显影响计算精度，分析中请注意有关空间节点的如下几点：6.7.1 对于非隐藏方法用非隐藏方法计算形状系数，不对空间节点做特别的考虑，也可以得到系统足够精确的解。 通常对于封闭系统不应定义空间节点； 而对于开放系统应当定义。只有当开放系统中含有灰体（辐射率小于 1）时，才必须定义一个空间节点，以 保证计算精度。6.7.2 对于隐藏方法AUX12+形状系数计算的精度会影响到空间节点的辐射计算，由于计算的误差在空间节点上累积， 在封闭或接近封闭系统

19、中空间节点形状系数的相对误差会 过大。使用隐藏方法时， 可能会需要增大计算形状系数时的射线数量， 并细化网格，以便得到更精确的形状系数。如果上述方法不能实施，可考虑如下建议：对于封闭系统，即所有的辐射面形成一个封闭空间，不向外界辐射，不要使用空间节点。如果问题的实质允许只模拟辐射面间辐射（忽略向空间的辐射），那就不要定义空间节点。这种情况仅对黑体（辐射率为 1）有效。对于一个接近封闭的系统，如果必须考虑向空间的辐射，可以在开口处划分网格， 并将开口处节点的温度自由度约束为空间温度。 这样， 空间形状系数的计算更精确。对于有明显空间损失的开放系统，可以使用空间节点（需要定义节点的热边界条件） 来

20、计算辐射损失， 这样中等的网格密度及射线数量会得到足够精度的结果。6.8 使用AUX12的几点注意事项只有所有的辐射面之间可以完全地看到对方时，才能使用非隐藏方法。否则形状系数的计算是错误的，热分析的结果不正确甚至不会收敛。隐藏方法需要明显更长的计算时间， 所以只有辐射面间有障碍存在或无法分组计算时才选用。对于有些情况可以对辐射面分组，各组之间在辐射传热上是完全独立的。由于在一个组中的辐射面之间没有阻碍， 可以用非隐藏方法计算形状系数， 分别写入辐射矩阵文件。这样可以节省大量CPU寸间。要对辐射面进行分组，在写矩阵之前选择的需要的辐射面组。对于隐藏方法，增大射线数量会提高形状系数的计算精度。无

21、论是隐藏的方法还是非隐藏的方法，通常辐射表面的网格越细，越规则，形状系数计算精度越高。 但是， 对于隐藏法而言， 如果要得到相同精度的形状系数， 其对网格的要求比非隐藏法更高。 如果网格太差， 即使将射线的数量增加到其最大值，也无法获得所需的求解精度。对于轴对称情况，NDIV设为20,可以得到足够精度的形状系数。单元在拓展到 3D 时应有合理的形状（长细比应在合理的范围内）。用于生成2D辐射矩阵的LINK32单元，并不直接支持轴对称选项。因此，对 于轴对称模型，确认在运行热分析以前删除或不选择此单元。理论上讲，对于封闭系统，由任意一个辐射表面到所有其它辐射面的形状系数的和为1;对于开放系统则应

22、小于1。可以通过执行MPRINT,1命令将形状系数 如下打印出来“ *FORM FACTORS * TOTAL =Value ”，由此可检查每一个辐射面形状系数的计算是否正确。 如果超过 1 则肯定错误。 尤其在两辐射面间有障碍时，不留意地使用了非隐藏方法计算，就会出现这种情况。6.9 Radiosity 求解器方法只有 ANSYS/Multiphysics , ANSYS/Mechanical, ANSYS/Thermal等产品提供 Radiosity 求解器。该方法可以求解多个面间的常规热辐射问题，适用于所有含温度自由度的二维和三维单元。定义辐射面；定义求解选项；定义形状系数( View

23、Factor )选项；计算并查询形状系数。定义载荷选项6.9.1 定义辐射面在PREP升创建三维几何模型并划分实体网格。需要注意的是这种方法不支 持对称条件，因此所有参与热辐射的表面必须全部建模。辐射表面为 3D模型中 的面或2D模型中的边。该方法允许有多达10个独立的辐射对，辐射对含有相互 间有辐射换热的面。用SF、SFA SFE或SFL命令定义每一个辐射面的辐射率及辐射对编号。对于所有相互之间有热辐射作用的辐射面， 使用同一个辐射对编号。 如果辐射率与温度有关，可在上述命令中定义 VALUED N,此时，Xt于材料N,其辐射率的值 由EMIS性质表确定。验证是否为已定义的表面指定了正确的辐

24、射率、辐射对编号及辐射方向。命令： /PSFGUI： Utility Menu>PlotCtrls>Symbols在SHELL5破SHELL15存单元上施加辐射载荷时，必须为其内外表面的方 向指定合适的编号。可使用SF, SFA SFE命令来施加这些载荷。SF和SFA命令 仅将辐射表面载荷施加在壳单元的 1 号面上， 如果要在 2 号面或两个面上都施加辐射表面载荷，请适用SFE命令。有关这两种单元的表面方向和编号请参见 ANSYS Element Reference 。6.9.2 设定分析选项对于辐射分析，必须要设定相应单位制下的 Stefan-Boltzmann 常数：命令： S

25、TEFGUI:Main Menu>Preprocessor>Loads>Solution OptionMain Menu>Radiation>Solution OptionMain Menu>Solution>Solution Option如果当前使用的温度制为摄氏或华氏， 应定义一个温度偏移量将其转化到绝对温度：命令： TOFFSTGUI:Main Menu>Preprocessor>Loads>Solution OptionMain Menu>Radiation>Solution OptionMain Menu>

26、Solution>Solution Option设定求解器，选择直接求解器或迭代求解器（默认）。同时也可以设定热流密度的松弛系数和收敛精度：命令： RADOPTGUI:Main Menu>Preprocessor>Loads>Solution OptionMain Menu>Radiation>Solution OptionMain Menu>Solution>Solution Option如果分析的是一个开放系统，必须定义环境温度（空间温度）或为每个辐射对定义环境节点，设定环境辐射空间温度的方式如下：命令： SPCTEMPGUI:Main Me

27、nu>Preprocessor>Loads>Solution OptionMain Menu>Radiation>Solution OptionMain Menu>Solution>Solution OptionSPCTEMP令定义每个辐射对的空间温度，同时，也可用该命令显示或删除 所有已定义的空间温度。为每个辐射对设定空间节点的方式如下：命令： SPCNODGUI:Main Menu>Preprocessor>Loads>Solution OptionMain Menu>Radiation>Solution Option

28、Main Menu>Solution>Solution Option如果前面提到的“环境”是分析模型中的另外一个实体， 则必须对每个辐射对用SPCNOD令为环境辐射定义空间节点。Radiosity求解器将在空间节点上 指定的温度作为环境温度。可用该命令显示或删除所有已定义的空间节点。6.9.3 定义形状系数选项对于三维或二维模型，要计算新的形状系数，可用如下方式定义各种选项：命令： HEMIOPTGUI:Main Menu>Preprocessor>Loads>View Factor OptionMain Menu>Radiation>View Fac

29、tor OptionMain Menu>Solution>View Factor Option该命令设置采用半立方（Hemicube）法计算形状系数时的“分辨率”，默认 值为 10，此值越高，形状系数的计算精度越高。选择计算2D模型的形状系数的选项：可将 2D模型定义为2D平面或轴对称（缺省为平面）、可设定轴对称模型的划分区间数（默认为20）、可选择隐藏和非隐藏选项（缺省为隐藏）、可设定形状系数计算的区域数（缺省为 200）。命令： V2DOPTGUI:Main Menu>Preprocessor>Loads>View Factor OptionMain Menu

30、>Raduiation>View Factor OptionMain Menu>Solution>View Factor Option设定是否需要重新计算形状命令： VFOPTGUI:Main Menu>Preprocessor>Loads>View Factor OptionMain Menu>Radiation>View Factor OptionMain Menu>Solution>View Factor OptionVFOPTopt设置为NEWt则程序重新计算形状系数并将其保存在一个文件 中。如果数据库中已经有了形状系数

31、，则该命令可以关闭对形状系数的计算（opt=OFF）。在第二次（或多次）执行 SOLV命令时，OFF是默认值，即不重 新计算形状系数而直接读取第一次求解的形状系数。 如果第一次求解后形状系数 发生较大改变，需要重新计算形状系数（如大变形），则应在第二次（或多次）求解前，将此值设定为NEW重新计算形状系数。6.9.4 计算并验证形状系数选项然后可以计算形状系数，并验证和得到平均值。计算并存储形状系数：命令： VFCALCGUI： Main Menu>Radiation>Compute可用如下命令列出所选择单元对的形状系数并计算平均系数：命令： VFQUERYGUI:Main Menu

32、>Radiation>Query用如下命令可将平均系数提取出来：*GET, Par, RAD, VFAVG6.9.5 设定载荷选项如果模型有均匀的温度，本步将设定初始温度。还需要定义载荷步并将边界 条件的变化形式设定为渐变。对所有节点设定初始的均匀温度命令： TUNIFGUI:Main Menu>Solution>Settings>Uniform Temp设定载荷步数量或时间步命令：SUBSTmE DELTIMGUI:Main Menu>Preprocessor>Loads>-Load Step Opts-Time/Frequenc>Fre

33、q and Substps or Time and SubstpsMain Menu>Preprocessor>Loads>-Load Step Opts-Time/Frequenc>Time-Time Step由于热辐射是高度非线性的，应设定渐变的边界条件命令： KBCGUI:Main Menu>Preprocessor>Loads>-Load Step Opts-Time/Frequency>Time-Time Step6.10 静态热辐射分析的几点建议对于只有热流密度（HFLUX诫热流率（HEAT边界条件的热辐射问题，或热 辐射作为热传递主

34、导方式的问题 （即低导热系数） ， 应采用“伪瞬态”求解方法 来求解静态问题。主要有如下三个步骤：1 在定义材料属性时，定义材料的密度和比热为常值。设定这两个材料值的大小并不重要，因为最终是求解稳态问题；2将求解类型设定为瞬态问题命令： ANTYPTGUI:Main Menu>Solution>New Analysis3将准静态辐射分析求解为稳态问题命令： QSOPTGUI:Main Menu>Preprocessor>-Load StepOptions->Time/Frequency>Quasi-Static只有当SOLCONTROL,ON QSOP命令才

35、有效。可用 OPNCONTROL令设定 稳态温度的误差。与物体材料属性（密度、比热、导热系数等）相关，在瞬态变化刚开始时，物体温度的变化量可能很小。开始时将QSOP段置为ON将结束时间设为默认值（TIME=D ,可得到非静态的结果，按以下方法可得到纯静态结果值:用命令OPNCONTROL、静态温度误差范围，这样可能会使计算时间延长；增大最终时间值和时间步长值以便在后面获得大的温度改变。6.11 热辐射分析实例 16.11.1问题描述在第五章实例 1 中考虑热辐射，冷却栅表面黑度为 0.9 ，求解温度分布及与 空气间的热流率。使用隐藏方法首先按第五章例 1 的命令流或菜单，求解未考虑热辐射时的温

36、度分布。注意到表面单元可以转换为LINK32,使用隐藏方法生成一个辐射矩阵。然后再回到 原来的分析，将此辐射矩阵作为超单元加入，求解温度分布。6.11.2 菜单操作过程（接第五章实例 1 ）6.11.2.1 将单元类型2 更换为 LINK32选择“ Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete ”，点击Add,单元编号中输入2,选择LINK32,点击OK6.11.2.2 创建空间节点，用于计算辐射到空气中的热流率选择“ Main Menu>Preprocessor>Create>Node>On

37、Active CS ”，节点编号 为 NN+2, X 坐标为 6.5*fspc/2, Y 坐标为 hgt+0.2 。6.11.2.3 选择所有单元为 2 的单元及节点1、 选择“Utility Menu>Select>Entities>Element>By Attributes>El ementType, 2, From Full ”，点击 Apply 。2、选择“Utility Menu>Select>Entities>Nodes>Attached to>Elements,From Full ”，点击OK。6.11.2.4 将所选单

38、元的第三节点修改为NN2选择“ Main Menu>Preprocessor>Move/Modify>Modify Nodes ”，点击 Pick all ，在 Starting Location N 中输入3， New node number at location n 中输入NN+2。6.11.2.5 定义辐射相关选项1、定义黑度：选择“ Main Menu>Radiation Matrix>Emissivities ”，将材 料 2,3,4,5 的黑度都设定为 0.9 ，点击OK。2、设定定义斯蒂芬一波尔兹曼常数、2D/3D空间节点：选择“ MainMenu

39、>Radiation Matrix>Other Setting ”，输入斯蒂芬波尔兹曼常数为0.119e-10 （英制），选择2D,空间节点为NN+23、选择隐藏方式并生产辐射矩阵文件：选择“Main Menu>RadiationMatrix>Write Matrix ”，选择 Hidden, 输入文件名 bays ，点击OK。6.11.2.6 再次进入前处理，恢复单元类型2 为 SURF151选择“ Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete ”，注意修改单元选项如第五章例 1。6.11.2

40、.7 选择所有节点，并将 SURF19单元的第三节点恢复为 NN+11、选择“Utility Menu>Select>Entities>Nodes>Select all ”，2、 选择“ Main Menu>Preprocessor>Move/Modify>Modify Nodes”，点击 Pickall, 在 Starting Location N 中输入 3, 在 New node number at location n 中输入NN+1。3、选择“Utility Menu:>Select>Select Everything ”。6.1

41、1.2.8 定义热分析的超单元1、选择“Main Menu:>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete ”，选择 SuperElement 50， 在单元属性中设置element behavior 为 Ration Substr 。2、 选择“ Main Menu>Preprocessor>Create>Element>Elements Attribute ” 设置单元类型为3，材料为1。3、选择“Main Menu>Preprocessor>Create>Element>From .s

42、ub file ”，输入 bays 。6.11.2.9 求解1、设定英制华氏度与英制绝对温度差值：选择“MainMenu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete ”，输入460。2、约束空间节点NN+加温度：选择“ Main Menu>Solution>Apply>Temperature>On node ”，输入 90。3、求解：选择“Main Menu>Solution>solve current CS ”。6.11.2.10 后处理1、打印冷却栅与空气的热流率：选择“Main Menu>

43、General Postproc>ListResust>Reaction Solu ”。2、显示冷却栅温度分布：选择“Util ity Menu>Select>Entities>Nodes>ByNum/Pick, Unselect "，点击 OK 输入 NN+1, NN+2 输入 OK3、选择“Main Menu>General Postproc>Plot Resust>NodalSolution>Temperature ”。6.11.3 等效的命令流方法/prep7! 重新进入前处理et,2,link32! 将单元 2定义

44、为 LINK32n,nn+2,6.5*fspc/2,hgt+.2! 创建计算辐射到空气中热量的空间节点esel,s,type,2! 选择所有单元类型为 2 的单元nsle,s! 选择单元上节点emod,all,3,nn+2! 修改单元，将空间节点作为第三节点eplotfinish/aux12! 进入辐射矩阵生成器emis,2,.9! 定义黑度emis,3,.9emis,4,.9emis,5,.9stef,0.119e-10! 定义斯蒂芬波尔兹曼常数geom,1!两维vtype,0! 隐藏方法space,nn+2! 空间节点为NN+2write,bays! 将辐射矩阵写入bays.sub 文件f

45、inish! 退出辐射矩阵生成器/prep7! 再次进入前处理et,2,surf19,1,1,1!将单元类型2 重新定义为 SURF19keyopt,2,8,2nsel,allemod,all,3,nn+1!修改单元，将孤立节点 NN+M乍为第三节点allselet,3,matrix50,1! 定义单元类型3 为超单元type,3mat,1real,1se,bays! 读入 bay3.sub 中的辐射矩阵finish/solutoffst,460! 设置英制绝对零度d,nn+2,temp,90!定义空间节点NN+2I勺温度solve! 求解finish! 后处理/post1prrsol! 求解

46、冷却栅与空气的热流率nsel,u,node,nn+1,nn+2plns,temp! 显示温度分布finish使用非隐藏方法6.11.4 等效的命令流方法/prep7et,2,link32n,nn+2,6.5*fspc/2,hgt+.2esel,s,type,2nsle,semod,all,3,nn+2eplotfinish ！以上与隐藏方法相同/aux12x=0lsel,s,line,5+x,6+x ！生成第一个辐射矩阵文件bay1.sublsel,a,line,10+x,20+x,10lsel,a,line,15+x,16+x,1nsll,s,1esln,s,1/dist,1,1.21/fo

47、cus,1,1.1,0.6eplotemis,2,.9emis,3,.9emis,4,.9emis,5,.9stef,0.119e-10geom,1vtype,1! 非隐藏方法space,nn+2write,bay1allselx=19! 生成第二个辐射矩阵bay2.sublsel,s,line,5+x,6+xlsel,a,line,10+x,19+x,9lsel,a,line,15+x,16+x,1nsll,s,1esln,s,1eplotemis,2,.9emis,3,.9emis,4,.9emis,5,.9stef,0.119e-10geom,1vtype,1space,nn+2writ

48、e,bay2allselx=38! 生成第三个辐射矩阵bay3.sublsel,s,line,5+x,6+xlsel,a,line,10+x,19+x,9lsel,a,line,15+x,16+x,1nsll,s,1esln,s,1eplotemis,2,.9emis,3,.9emis,4,.9emis,5,.9stef,0.119e-10geom,1vtype,1space,nn+2write,bay3allselx=57!生成第四个4B射矩阵文件bay4.sublsel,s,line,5+x,6+xlsel,a,line,10+x,19+x,9lsel,a,line,15+x,16+x,1

49、nsll,s,1esln,s,1eplotemis,2,.9emis,3,.9emis,4,.9emis,5,.9stef,0.19e-10geom,1vtype,1space,nn+2write,bay4allselx=76 ! 生成第五个辐射矩阵文件bay5.sublsel,s,line,5+x,6+xlsel,a,line,10+x,19+x,9lsel,a,line,15+x,16+x,1nsll,s,1esln,s,1eplotemis,2,.9emis,3,.9emis,4,.9emis,5,.9stef,0.119e-10geom,1vtype,1space,nn+2write,

50、bay5allsellsel,s,line,61,64,3 !生成第六个辐射矩阵文件bay6.sublsel,a,line,97nsll,s,1esln,s,1eplot/dist,1,auto/focus,1,autoemis,2,.9emis,3,.9emis,4,.9emis,5,.9stef,0.119e-10geom,1vtype,1space,nn+2write,bay6allsel/prep7 ！再次进入前处理esel,s,type,2 ！作与隐藏方法类似的修改et,2,surf19,1,1,1keyopt,2,8,2nsel,allemod,all,3,nn+1allselet

51、,3,matrix50,1type,3mat,1real,1se,bay1 ！依次读入矩阵文件se,bay2se,bay3se,bay4se,bay5se,bay6finish/solutoffst,460d,nn+2,temp,90solve ！求解finish/post1prrsol ！得到冷却栅与空气的热流率nsel,u,node,nn+1,nn+2plns,temp ！得到温度分布finish6.12 热辐射分析实例 26.12.1问题描述如图所示，考虑两个圆环之间的相互辐射。内环的外表面的辐射率为0.9,内环的内表面保持温度为1500F。外环面的内表面的辐射率为0.7,其外表面温度 为100F。外界空间温度为70F。图6-4辐射圆环6.12.2等效的命令流方法/TITLE,RADIATION BETWEEN CIRCULAR ANNULUS! Example for 2D radiation analysis using the radiosity method/PREP7CYL4,0,0,.