ANSYS热辐射实例教程

ANSYS热辐射实例教程演示文稿目前一页\总数四十五页\编于十点优选ANSYS热辐射实例教程目前二页\总数四十五页\编于十点辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析

模型尺寸:目前三页\总数四十五页\编于十点辐射例题

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:Notallmenusand步骤saredetailedinthefollowingpages.AdiabaticAdiabaticHeatFluxonBaseSurface目前四页\总数四十五页\编于十点辐射例题

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)。目前五页\总数四十五页\编于十点基本过程

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目前六页\总数四十五页\编于十点定义单元类型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目前七页\总数四十五页\编于十点辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析

定义材料特性;只需要KXX。目前八页\总数四十五页\编于十点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目前九页\总数四十五页\编于十点画关键点。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目前十页\总数四十五页\编于十点用关键点生成的面。辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析目前十一页\总数四十五页\编于十点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目前十二页\总数四十五页\编于十点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目前十三页\总数四十五页\编于十点单元图: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目前十四页\总数四十五页\编于十点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目前十五页\总数四十五页\编于十点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”。辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析目前十六页\总数四十五页\编于十点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目前十七页\总数四十五页\编于十点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目前十八页\总数四十五页\编于十点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目前十九页\总数四十五页\编于十点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目前二十页\总数四十五页\编于十点求解当前步。本求解只包括热流和对流载荷，辐射在后面施加。辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析目前二十一页\总数四十五页\编于十点检查结果。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目前二十二页\总数四十五页\编于十点与输入的热比较……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目前二十三页\总数四十五页\编于十点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目前二十四页\总数四十五页\编于十点基本过程

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目前二十五页\总数四十五页\编于十点重新进入前处理器。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目前二十六页\总数四十五页\编于十点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。目前二十七页\总数四十五页\编于十点 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)。辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析目前二十八页\总数四十五页\编于十点打开单元坐标系符号绘制LINK32单元。辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析目前二十九页\总数四十五页\编于十点开始辐射矩阵定义。首先,定义发射率..辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析目前三十页\总数四十五页\编于十点定义“其他设置”施蒂芬-波斯曼常数;与分析的单位一致。几何模型类型;本题为2D。指定空间结点的号码。辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析目前三十一页\总数四十五页\编于十点写出辐射矩阵。选择Hidden方法求解本问题。指定samplingzones数目(缺省为20)。指定生成的辐射矩阵文件名。辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析目前三十二页\总数四十五页\编于十点重新进入前处理器。定义超单元,MATRIX50并设置关键选项。辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析目前三十三页\总数四十五页\编于十点设置单元属性为TYPE=4读入超单元矩阵文件生成辐射单元。指定使用的文件名。辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析目前三十四页\总数四十五页\编于十点求解前删除或不选LINK32单元。进入求解器。设置分析选项。指定TOFFST合适数值,本例为460。在空间结点上施加温度约束90°F。辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析目前三十五页\总数四十五页\编于十点重新进入求解器。现在包括了辐射效果，分析为非线性的。辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析目前三十六页\总数四十五页\编于十点进入后处理器查看结果。注意辐射的贡献和对流的贡献:结点813(nn+1)SURF151单元的“附加结点”有对流载荷。结点814(nn+2)空间结点用于辐射求解。辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析目前三十七页\总数四十五页\编于十点包含辐射的热沉温度场分布。辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析目前三十八页\总数四十五页\编于十点基本步骤

情况3-包括辐射效果-Non-Hidden方法。读入数据库heatsink.db。(注:使用HIDDEN方法生成辐射矩阵的相同网格可以在Non-Hidden方法中使用。)选择组成“bay1”的线和线上的结点。同时选择空间结点。进入辐射矩阵单元并指定发射率，施蒂芬-波斯曼常数，几何形状和空间结点，与Hidden方法中所做的一样。选择NON-HIDDEN方法进行分析。写出辐射矩阵文件bay1。在所有六个bay和叶片顶部平面重复，生成7个辐射矩阵文件。重新求解。注:不是所有菜单和步骤在后面都详细叙述。辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析目前三十九页\总数四十五页\编于十点本图确认了包含在辐射矩阵中的平面，使用NON-HIDDEN方法。辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析叶片顶端平面(在图中圈出)要作为单独的辐射矩阵。目前四十页\总数四十五页\编于十点绘制bay1中选择的图素。辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析目前四十一页\总数四十五页\编于十点选择好bay1的线后,选择相连的结点和单元，包括空间结点。注:这个选择过程在使用NON-HIDDEN方法时必须完成。non-hidden方法可以用于本分析因为每个bay的平面只能相互见到。辐射例题

使用辐射矩阵单元的热沉分析目前四十二页\总数四十五页\编于十点检查辐射矩阵的设置，指定空间结点