补充3-ANSYS热辐射分析

第六章 热辐射分析 第六章 热辐射分析 6 1 热辐射的定义 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 物体表面的绝对温度 Stefan Boltzmann常数 英制为 0 119 10 10 BTU hr in R 公制为 5 67 10 8 6 2 基本概念 6 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 吸收并发射最大的辐射能的物体 通常的物体为 灰体 即 Preprocessor Create Elements Surf Effect Extra Node Main 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 SHELL57 或 LINK32 单元的方向是非常重要的 AUX12 假设辐射方向 是 SHELL57 单元坐标系的正 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 显示单元辐射方向的方法如下 命令 PSYMB PSYMB ESYSESYS 1 1 GUI 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 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 AUX12 AUX12 GUI Main Menu Radiation 2 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 ESELESEL S S TYPETYPE 和 NSELNSEL GII Utility Menu Select Entities 3 确定所分析的模型是 3D 还是 2D 命令 GEOMGEOM GUI Main Menu Radiation Matrix Other Settings AUX12 采用不同的算法分别计算 2D 和 3D 模型的形状系数 AUX12 默认为 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 10 则每段 为 36 度 4 确定辐射率 缺省为 1 0 命令 EMISEMIS GUI Main Menu Radiation Matrix Emmisivities 5 定义Stefan Baltzmann常数 缺省情况下 英制单位为 0 119 10 10 Btu hr in 2 R4 国际单位制为 5 67 10 8W m2K4 命令 STEFSTEF GUI Main Menu Radiation Matrix Other Settings 6 确定计算形状系数的方法 命令 VTYPEVTYPE GUI Main Menu Radiation Matrix Write 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 VTYPE 命令的变量 NZONE 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 SPACESPACE GUI Main menu Radition Matrix Other Settings 8 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 WRITEWRITE GUI Main Menu Radiation Matrix Write Matrix 如果需要打印出辐射矩阵 应在执行 WriteWrite 命令之前执行命令 mprintmprint 1 1 9 选择所有节点及单元 命令 ALLSEL GUI Utility Menu Select 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 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 PREP7 PREP7 GUI Main Menu Preprocessor 2 设置缺省单元类型为超单元 命令 TYPETYPE GUI Main Menu Preprocessor Create Element Elem Attributes 3 读入辐射超单元矩阵 命令 SESE GUI Main Menu Reprocessor Create Elements Super elements From SUB 4 不选择或删除用于生成辐射矩阵的 SHELL57 或 LINK32 单元 因为在热分 析中已经不再需要了 命令 EDELEEDELE GUI Main Menu Preproccssor Modeling Delete Elements 5 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 D F F GUI Main Menu Solution 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 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 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 6 7 2 对于隐藏方法 AUX12 中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 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 时间 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 9Radiosity 求解器方法 6 9Radiosity 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 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 6 9 1 定义辐射面 在 PREP7 中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 SFSF SFASFA SFESFE 或 SFLSFL 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VALUE N 此时 对于材料 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射率 辐射对编号及辐射方向 命令 PSF PSF GUI Utility Menu PlotCtrls Symbols 在 SHELL57 或 SHELL157 号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 SFSF SFASFA SFESFE 命令来施加这些载荷 SFSF 和 SFASFA 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 SFESFE 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 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 STEFSTEF GUI Main Menu Preprocessor Loads Solution Option Main Menu Radiation Solution Option Main 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 TOFFSTTOFFST GUI Main Menu Preprocessor Loads Solution Option Main Menu Radiation Solution Option Main Menu 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 RADOPTRADOPT GUI Main Menu Preprocessor Loads Solution Option Main Menu Radiation Solution Option Main 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 SPCTEMPSPCTEMP GUI Main Menu Preprocessor Loads Solution Option Main Menu Radiation Solution Option Main Menu Solution Solution Option SPCTEMP 命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 SPCNODSPCNOD GUI Main Menu Preprocessor Loads Solution Option Main Menu Radiation Solution Option 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 命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 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 HEMIOPTHEMIOPT GUI Main Menu Preprocessor Loads View Factor Option Main Menu Radiation View Factor Option Main 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 V2DOPTV2DOPT GUI Main Menu Preprocessor Loads View Factor Option Main Menu Raduiation View Factor Option Main Menu Solution View Factor Option 设定是否需要重新计算形状 命令 VFOPTVFOPT GUI Main Menu Preprocessor Loads View Factor Option Main Menu Radiation View Factor Option Main Menu Solution View Factor Option VFOPT optVFOPT opt 设置为 NEW 时 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 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 SOLVE 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 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 VFCALCVFCALC GUI 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 VFQUERYVFQUERY GUI Main Menu Radiation Query 用如下命令可将平均系数提取出来 GET GET ParPar RADRAD VFAVGVFAVG 6 9 5 设定载荷选项 6 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 TUNIFTUNIF GUI Main Menu Solution Settings Uniform Temp 设定载荷步数量或时间步 命令 SUBST SUBST 或 DELTIMDELTIM GUI Main Menu Preprocessor Loads Load Step Opts Time Frequenc Freq and Substps or Time and Substps Main 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 KBC KBC GUI Main Menu Preprocessor Loads Load Step Opts Time Frequency Time Time Step 6 10 静态热辐射分析的几点建议 6 10 静态热辐射分析的几点建议 对于只有热流密度 HFLUX 或热流率 HEAT 边界条件的热辐射问题 或热 辐射作为热传递主导方式的问题 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 ANTYPTANTYPT GUI Main Menu Solution New Analysis 3 将准静态辐射分析求解为稳态问题 命令 QSOPTQSOPT GUI Main Menu Preprocessor Load Step Options Time Frequency Quasi Static 只有当 SOLCONTROL ON 时 QSOPT 命令才有效 可用 OPNCONTROL 命令设定 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 QSOPT 设置为 ON 将结束时间设为默认 值 TIME 1 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 减小静态温度误差范围 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 1 6 11 热辐射分析实例 1 6 11 1 问题描述 6 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 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 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 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 OK 6 11 2 2 创建空间节点 用于计算辐射到空气中的热流率 6 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 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 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 Element Type 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 将所选单元的第三节点修改为 NN 2 6 11 2 4 将所选单元的第三节点修改为 NN 2 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 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 波尔兹曼常数 2D 3D 空间节点 选择 Main Menu 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 2 3 选择隐藏方式并生产辐射矩阵文件 选择 Main Menu Radiation Matrix 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 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 7 选择所有节点 并将 SURF19 单元的第三节点恢复为 NN 1 6 11 2 7 选择所有节点 并将 SURF19 单元的第三节点恢复为 NN 1 1 选择 Utility Menu Select Entities Nodes Select all 2 选择 Main Menu Preprocessor Move Modify Modify Nodes 点击 Pick all 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 11 2 8 定义热分析的超单元 6 11 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 sub file 输入 bays 6 11 2 9 求解 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 Main Menu Preprocessor Element Type Add Edit Delete 输入 460 2 约束空间节点 NN 2 的温度 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 6 11 2 10 后处理 1 打印冷却栅与空气的热流率 选择 Main Menu General Postproc List Resust Reaction Solu 2 显示冷却栅温度分布 选择 Utility Menu Select Entities Nodes By Num Pick Unselect 点击 OK 输入 NN 1 NN 2 输入 OK 3 选择 Main Menu General Postproc Plot Resust Nodal Solution Temperature 6 11 3 等效的命令流方法 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 定义为 LINK32 n 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 eplot finish aux12 进入辐射矩阵生成器 emis 2 9 定义黑度 emis 3 9 emis 4 9 emis 5 9 stef 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 2 write bays 将辐射矩阵写入 bays sub 文件 finish 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 SURF19 keyopt 2 8 2 nsel all emod all 3 nn 1 修改单元 将孤立节点 NN 1 作为第三节点 allsel et 3 matrix50 1 定义单元类型 3 为超单元 type 3 mat 1 real 1 se bays 读入 bay3 sub 中的辐射矩阵 finish solu toffst 460 设置英制绝对零度 d nn 2 temp 90 定义空间节点 NN 2 的温度 solve 求解 finish 后处理 post1 prrsol 求解冷却栅与空气的热流率 nsel u node nn 1 nn 2 plns temp 显示温度分布 finish 使用非隐藏方法 使用非隐藏方法 6 11 4 等效的命令流方法 6 11 4 等效的命令流方法 prep7 et 2 link32 n nn 2 6 5 fspc 2 hgt 2 esel s type 2 nsle s emod all 3 nn 2 eplot finish 以上与隐藏方法相同 aux12 x 0 lsel s line 5 x 6 x 生成第一个辐射矩阵文件 bay1 sub lsel a line 10 x 20 x 10 lsel a line 15 x 16 x 1 nsll s 1 esln s 1 dist 1 1 21 focus 1 1 1 0 6 eplot emis 2 9 emis 3 9 emis 4 9 emis 5 9 stef 0 119e 10 geom 1 vtype 1 非隐藏方法 space nn 2 write bay1 allsel x 19 生成第二个辐射矩阵 bay2 sub lsel s line 5 x 6 x lsel a line 10 x 19 x 9 lsel a line 15 x 16 x 1 nsll s 1 esln s 1 eplot emis 2 9 emis 3 9 emis 4 9 emis 5 9 stef 0 119e 10 geom 1 vtype 1 space nn 2 write bay2 allsel x 38 生成第三个辐射矩阵 bay3 sub lsel s line 5 x 6 x lsel a line 10 x 19 x 9 lsel a line 15 x 16 x 1 nsll s 1 esln s 1 eplot emis 2 9 emis 3 9 emis 4 9 emis 5 9 stef 0 119e 10 geom 1 vtype 1 space nn 2 write bay3 allsel x 57 生成第四个辐射矩阵文件 bay4 sub lsel s line 5 x 6 x lsel a line 10 x 19 x 9 lsel a line 15 x 16 x 1 nsll s 1 esln s 1 eplot emis 2 9 emis 3 9 emis 4 9 emis 5 9 stef 0 19e 10 geom 1 vtype 1 space nn 2 write bay4 allsel x 76 生成第五个辐射矩阵文件 bay5 sub lsel s line 5 x 6 x lsel a line 10 x 19 x 9 lsel a line 15 x 16 x 1 nsll s 1 esln s 1 eplot emis 2 9 emis 3 9 emis 4 9 emis 5 9 stef 0 119e 10 geom 1 vtype 1 space nn 2 write bay5 allsel lsel s line 61 64 3 生成第六个辐射矩阵文件 bay6 sub lsel a line 97 nsll s 1 esln s 1 eplot dist 1 auto focus 1 auto emis 2 9 emis 3 9 emis 4 9 emis 5 9 stef 0 119e 10 geom 1 vtype 1 space nn 2 write bay6 allsel 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 1 keyopt 2 8 2 nsel all emod all 3 nn 1 allsel et 3 matrix50 1 type 3 mat 1 real 1 se bay1 依次读入矩阵文件 se bay2 se bay3 se bay4 se bay5 se bay6 finish solu toffst 460 d nn 2 temp 90 solve 求解 finish post1 prrsol 得到冷却栅与空气的热流率 nsel u node nn 1 nn 2 plns temp 得到温度分布 finish 6 12 热辐射分析实例 2 6 12 热辐射分析实例 2 6 12 1 问题描述 6 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 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 PREP7 CYL4 0 0 5 0 25 180 定义内环参数 CYL4 0 2 0 1 0 75 180 定义外环参数 ET 1 PLANE55 定义 2D 热分析单元 LSEL S LINE 1 SFL ALL RDSF 9 1 内环辐射边界条件 LSEL S LINE 7 SFL ALL RDSF 7 1 外环辐射边界条件 LSEL S LINE 3 DL ALL TEMP 1500 1 内环温度 LSEL S LINE 5 DL ALL TEMP 100 1 外环温度 ALLSEL STEF 0 119E 10 定义 Stefan Boltzman 常数 TOFFST 460 温度偏移 RADOPT