ANSYS 热辐射实例教程.ppt

8-1，散热实例采用散热矩阵元素的散热分析，问题描述：案例1-铝合金散热底座(1/2对称模型)承受热流载荷。叶片由空气对流冷却。案例2-将辐射效果添加到案例1，并使用隐藏方法生成的辐射矩阵。案例3-将辐射效果添加到案例1，并使用非隐藏方法生成的辐射矩阵。关于ANSYS案例2和3的输入文件，见附录B，8-2。辐射示例使用辐射矩阵元素的散热器分析，模型尺寸为：8-3。辐射示例使用辐射矩阵元素的散热器分析。导管：散热器材料为铝合金，kxx=8.5 btu/HR-in-f。BIN装置用于分析。所有叶片的对流表面的h是恒定的。对流是使用带有附加节点的SURF151单元来应用的。散热器的端面是绝热的。注：旋转菜单和步进搜索下一页，绝热，绝热，热流面，8-4。辐射示例使用辐射矩阵元素的热沉分析，热负荷：流入基底=17BTU/hr-in2。散热器顶部的空气温度为90F。叶片表面的传热系数为0.01btu/hr-in2-f。无载荷平面是绝热的。另一个假设是，是一个开放系统，因此未被叶片平面吸收的辐射将进入空间节点。辐射只存在于叶片平面(非绝热平面)。8-5，基本工艺案例1-散热器分析(无辐射)。如下定义数值参数： base=0.150 HGT=1.0 top=0.05 bot=0.150 fspc=0.4手动定义8个关键点和3个面。图像生成所需的模型。网格划分使用四边形平面55个单元。带有附加节点的SURF151单元用于分割叶片的外表面。施加热流、对流和温度载荷。在没有辐射影响的情况下运行初始操作。注： UseOfScalarparametersSNotRequired不需要。这是演示的唯一原因。辐射示例使用辐射矩阵单元的热沉分析，8-6，定义单元类型PLANE55和SURF151，并设置关键选项。辐射示例使用辐射矩阵元素的散热器分析，8-7。辐射示例使用辐射矩阵元素的热沉分析来定义材料属性。只需要KXX。8-8，定义生成关键点的参数。辐射示例使用辐射矩阵元素8-9的散热器分析来绘制关键点。八个关键点可以用来生成三个面。辐射示例使用辐射矩阵元素的热沉分析，8-10，由关键点生成的表面。辐射示例使用辐射矩阵元素8-11的散热器分析，该图由第一个镜像形成。辐射示例使用辐射矩阵元素8-12的热沉分析，这是由多个图像形成的最终模型。带有颜色和编号的图纸如下。辐射示例使用辐射矩阵元素的散热器分析，8-13，元素图：PLANE55quad元素。注释：使用0.045英寸的全局单元格大小。辐射示例使用辐射矩阵元素8-14的热沉分析，即由平面效应元素划分的线，来施加对流负载。辐射示例使用辐射矩阵元素8-15的散热分析来分离线上的节点，以生成平面效应元素。使用*get命令获取模型中的最大节点数，并指定名称“nn”。生成“附加节点”；指定节点号“nn 1”。辐射示例使用辐射矩阵元素的散热分析，8-16，将默认属性指定为类型2，SURF151，并生成具有附加节点的元素。辐射示例使用辐射矩阵元素8-17的热沉分析来绘制具有附加节点的SURF151元素。辐射示例使用辐射矩阵元素8-18的热沉分析来绘制附加节点处的施加负载和边界条件：对流和温度。辐射示例使用辐射矩阵元素8-19的散热器分析来绘制所施加的负载和边界条件：热流。辐射示例使用辐射矩阵元素8-20的散热器分析来解决当前步骤。该解决方案仅包括热流和对流负载，辐射应用在背面。辐射示例使用辐射矩阵元素8-21的散热器分析和检查结果。列出应对方案。与输入热量相比。辐射示例使用辐射矩阵元素8-22的散热器分析，与输入热量进行比较.17btu/HR-in2 * 2。辐射示例使用辐射矩阵元素的热沉分析，8-24，基本过程案例2-包括辐射效应；辐射矩阵-隐藏方法。进入预处理器。定义新的单元格类型LINK32。分离辐射面上的节点。生成LINK32单元并检查方向。定义空间节点。辐射矩阵单元用于生成辐射矩阵，radheat.sub重新进入预处理器。定义一个新的单元格类型，MATRIX50。读入矩阵文件radheat.sub生成辐射单元。对空间节点应用温度。重新计算。注：并非所有菜单和程序都将在后面详细描述。辐射示例使用辐射矩阵元素8-25的热沉分析来重新进入预处理器。定义单元格类型3，LINK32。在网格化之前，将属性设置为TYPE=3。辐射示例使用辐射矩阵元素8-26的热沉分析来分离辐射表面上的节点，以生成覆盖的LINK32元素。生成LINK32单元使用ESURF命令。生成空间节点，将节点号指定为“nn 2”。辐射示例使用辐射矩阵元素的散热器分析。注：我们使用平面效果元素的附加节点作为空间节点。使用两个节点，我们可以分离影响，并更容易地分析对流和辐射的分布。8-27，检查叠加网格的方向.打开单元格坐标系以绘制检查单元格的法线方向。单元的法线方向很重要，因为它定义了辐射方向(观察方向)。辐射示例使用辐射矩阵元素8-28的散热分析，并打开元素坐标系的符号来绘制LINK32元素。辐射示例使用辐射矩阵元素的散热器分析，8-29，开始定义辐射矩阵。首先，定义了发射率.辐射示例使用辐射矩阵元素8-30的散热器分析，并定义了“其他设置”斯蒂芬-波斯曼常数；与分析单位一致。几何模型类型；话题是2D。指定空间节点的编号。辐射示例使用辐射矩阵元素8-31的散热器分析来写入辐射矩阵。选择隐藏方法来解决这个问题。指定采样音的数量(默认值为20)。指定生成的辐射矩阵的文件名。辐射示例使用辐射矩阵元素8-32的热沉分析来重新进入预处理器。定义超级单元、MATRIX50和设置关键选项。辐射示例使用辐射矩阵元素的散热分析，8-33，并将元素属性设置为TYPE=4，以读入超级元素矩阵文件来生成辐射元素。指定要使用的文件名。辐射示例使用辐射矩阵元素的散热器分析，8-34。求解前，LINK32元素被删除或未被选中。输入求解器。设置分析选项。在本例中，为TOFFST指定适当的值，460。在空间节点上施加温度约束90F。辐射示例使用辐射矩阵元素8-35的散热器分析来重新输入求解器。辐射效应现在包括在内，分析是非线性的。辐射示例使用辐射矩阵元素8-36的散热器分析，进入后处理器查看结果。注意辐射和对流的贡献：节点813(神经网络SURF 151单元的“附加节点”具有对流负载。节点814(nn 2)的空间节点用于辐射解决方案。辐射示例使用辐射矩阵元素8-37的散热器分析，其包括辐射散热器的温度场分布。辐射示例使用辐射矩阵元素的散热分析，8-38，基本步骤案例3-包括辐射效应-非隐藏方法。Db。(注：使用隐藏方法生成辐射矩阵的相同网格可用于非隐藏方法。)选择组成“bay1”的线和线上的节点。同时选择空间节点。输入辐射矩阵元素，并指定发射率、Steffen-Possman常数、几何图形和空间节点，就像在Hidden方法中所做的那样。选择非隐藏方法进行分析。写辐射矩阵文件bay1。在所有六个机架和刀片顶部平面上重复，生成7个辐射矩阵文件。重新解决。注：并非所有菜单和步骤都将在后面详细描述。辐射示例使用辐射矩阵元素的散热器分析，8-39。该图确认了辐射矩阵中包含的平面，并使用了非隐藏方法。辐射示例使用的散热器分析辐射示例使用辐射矩阵元素的散热器分析，8-41。选择bay1线后，选择连接的节点和元素，包括空间节点。注：当使用非隐藏方法时，必须完成该选择过程。非隐藏方法可用于此分析，因为每个海湾的平面只能从彼此看到。辐射示例使用辐射矩阵元素的散热分析(8-42)来检查辐射矩阵的设置并指定空间节点的数量。辐射示例使用辐射矩阵元素的散热分析，8-43，指定辐射矩阵文件名和非隐藏方法.重复这些步骤，直到生成所有7个文件。辐射示例使用辐射矩阵元素的散热分析，8-44，定义了新的元素类型，MATRIX50，生成辐射元素，并使用