ANSYS传热分析实例汇总

1、ansys传热分析实例汇总ansys传热分析实例汇总 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（ansys传热分析实例汇总）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快 业绩进步，以下为ansys传热分析实例汇总的全部内容。实例1：某一潜水艇可以简化为一圆筒，它由三层组成，最外面一层为不锈钢,中间为玻纤隔热层,最里面为铝层，筒内为空

2、气,筒外为海水，求内外壁面温度及温度分布。几何参数：筒外径30feet总壁厚2inch不锈钢层壁厚0。75inch玻纤层壁厚1inch铝层壁厚0。25inch筒长200feet导热系数不锈钢8.27btu/hr.ft。of玻纤0。028btu/hr.ft.of铝117.4btu/hr.ft.of边界条件空气温度70of海水温度44。5of空气对流系数2.5btu/hr。ft2。of海水对流系数80btu/hr。ft2。of沿垂直于圆筒轴线作横截面，得到一圆环，取其中1度进行分析,如图示。以下分别列出log文件和菜单文件./filename， steady1/title， steady-stat

3、e thermal analysis of submarine /units, bftro=15!外径（ft）rss=15-（0.75/12)！不锈钢层内径ft)rins=15-(1。75/12)!玻璃纤维层内径(ft）ral=15-（2/12)！铝层内径 （ft）tair=70！潜水艇内空气温度tsea=44。5!海水温度kss=8.27!不锈钢的导热系数 (btu/hr。ft.of）kins=0。028！玻璃纤维的导热系数 (btu/hr。ft。of)kal=117.4！铝的导热系数(btu/hr.ft。of）hair=2.5！空气的对流系数（btu/hr。ft2.of）hsea=80!海

4、水的对流系数（btu/hr。ft2.of）/prep7et，1,plane55！定义二维热单元mp，kxx,1,kss！设定不锈钢的导热系数mp,kxx,2,kins！设定玻璃纤维的导热系数mp，kxx，3，kal!设定铝的导热系数pcirc，ro,rss，-0.5,0。5!创建几何模型pcirc,rss，rins，0。5，0。5pcirc,rins,ral,-0.5,0。5aglue，allnumcmp,arealesize,1,，16!设定划分网格密度lesize,4，4lesize,14,，,5lesize，16，,2eshape,2！设定为映射网格划分mat，1amesh,1mat，2

5、amesh，2mat,3amesh，3/solusfl,11，conv，hair,tair!施加空气对流边界sfl,1，conv,hsea，,tsea！施加海水对流边界solve/post1plnsol!输出温度彩色云图finish菜单操作：1. utility menufilechange jobename, 输入steady1;2. utility menufilechange title,输入steadystate thermal analysis of submarine;3. 在命令行输入：/units， bft；4. main menu: preprocessor；5. main

6、menu: preprocessorelement typeadd/edit/delete，选择plane55;6. main menu: preprocessormaterial prop-constant-isotropic，默认材料编号为1,在kxx框中输入8.27，选择apply,输入材料编号为2，在kxx框中输入0。028,选择apply，输入材料编号为3，在kxx框中输入117.4；7. main menu: preprocessormodeling-create-areas-circleby dimensions ,在rad1中输入15，在rad2中输入15(。75/12)，在t

7、hera1中输入-0。5,在thera2中输入0。5,选择apply,在rad1中输入15-（.75/12），在rad2中输入15（1.75/12),选择apply,在rad1中输入15(1。75/12）,在rad2中输入152/12，选择ok；8. main menu： preprocessor-modelingoperate-booleanegluearea，选择pick all;9. main menu： preprocessormeshingsize contrls-linespicked lines，选择不锈钢层短边,在ndiv框中输入4,选择apply,选择玻璃纤维层的短边，在nd

8、iv框中输入5，选择apply,选择铝层的短边，在ndiv框中输入2，选择apply,选择四个长边，在ndiv中输入16;10. main menu: preprocessor-attributesdefinepicked area，选择不锈钢层，在mat框中输入1,选择apply,选择玻璃纤维层,在mat框中输入2,选择apply，选择铝层,在mat框中输入3,选择ok；11. main menu： preprocessor-meshingmeshareas-mapped3 or 4 sided，选择pick all；12. main menu: solutionloads-apply-th

9、ermal-convectionon lines，选择不锈钢外壁，在vali框中输入80,在val2i框中输入44.5,选择apply，选择铝层内壁，在vali框中输入2。5,在val2i框中输入70，选择ok；13. main menu： solution-solvecurrent ls；14. main menu： general postprocplot results-contour plotnodal solu，选择temperature.对流换热系数 定义：流体与固体表面之间的换热能力,比如说，物体表面与附近空气温差1,单位时间单位面积上通过对流与附近空气交换的热量。单位为w/(m

10、2）。表面对流换热系数的数值与换热过程中流体的物理性质、换热表面的形状、部位、表面与流体之间的温差以及流体的流速等都有密切关系。物体表面附近的流体的流速愈大,其表面对流换热系数也愈大.如人处在风速较大的环境中,由于皮肤表面的对流换热系数较大，其散热(或吸热）量也较大。对流换热系数可用经验公式计算，通常用巴兹公式计算.的大致量级：空气自然对流5 25 ，气体强制对流20 100。实例2:一钢铸件及其砂模的横截面尺寸如图所示:砂模的热物理性能如下表所示:单位制导热系数（kxx）btu/hr。in。of0.025密度（dens）lbm/in30。254比热(c）btu/lbm.of0.28铸钢的热物

11、理性能如下表所示:单位制0of2643of2750of2875of导热系数btu/hr。in。of1。441。541.221。22焓btu/in30128。1163。8174.2初始条件:铸钢的温度为2875of，砂模的温度为80of；砂模外边界的对流边界条件：对流系数0.014btu/hr.in2.of，空气温度80of；求3个小时后铸钢及砂模的温度分布。/title， casting solidification！进入前处理/prep7et，1，plane55！定义单元mp，dens，1，0.254!定义砂模热性能mp,kxx,1，0。025mp，c，1，0.28mptemp，1,0,26

12、43,2750,2875!定义铸钢的热性能mpdata,kxx，2,1。44,1.54，1。22,1.22mpdata，enth，2，0，128。1,163.8，174.2mpplot，kxx，2mpplot,enth,2save!创建几何模型k，1,0,0，0k，2，22，0,0k，3,10,12,0k，4,0,12，0/pnum,kp,1/pnum,line，1/pnum，area,1/triad,ltopkplota，1,2，3,4saverectng,4，22，4，8aplotaovlap,alladele,3aplotsave！划分网格esize,1amesh,5mat，2aplot

13、amesh，4eplot/pnum,elem/number,1save！进入加载求解/soluantype，trans!设定为瞬态分析esel，s,mat,2！设定铸钢的初始温度nsle,s/replotic，all，temp,2875esel,inve！设定砂模的初始温度nsle,s/replotic,all，temp,80allselsavelplotsfl，1,conv，0.014，,80！设定砂模外边界对流sfl，3，conv，0.014,，80sfl，4，conv,0.014，80/psf，conv，2time,3！设定瞬态分析时间kbc,1！设定为阶越的载荷autots，on！打开

14、自动时间步长deltim,0.01，0.001,0.25！设定时间步长timint,on！打开时间积分tintp,，1！将theta设定为1outres,all,all!输入每个子步的结果solve！进入后处理/post26/pnum，node，1/number，0eplotnsol，2,204，temp，center！设定铸钢中心点温度随时间的变量plvar，2！绘制温度时间曲线savefinish菜单操作：1. utility menufilechange title, 输入casting solidification；2. 定义单元类型:main menupreprocessorelem

15、ent typeadd/edit/delete, add， quad 4node 55；3. 定义砂模热性能：main menupreprocessormaterial propsisotropic, 默认材料编号1， 在density(dens)框中输入0。054, 在thermal conductivity (kxx）框中输入0。025， 在specific heat(c)框中输入0.28;4. 定义铸钢热性能温度表：main menupreprocessormaterial propstemp dependenttemp table， 输入t1=0,t2=2643， t3=2750， t

16、4=2875;5. 定义铸钢热性能:main menupreprocessormaterial propstemp dependent -prop table， 选择th conductivity，选择kxx， 输入材料编号2，输入c1=1.44, c2=1。54, c3=1。22， c4=1.22，选择apply， 选择enthalpy,输入c1=0, c2=128.1, c3=163.8， c4=174。2；6. 创建关键点:main menupreprocessormodeling-createkeypointsin active cs,输入关键点编号1,输入坐标0，0，0， 输入关键点

17、编号2, 输入坐标22,0,0， 输入关键点编号3， 输入坐标10,12，0, 输入关键点编号4， 输入坐标0，12,0；7. 创建几何模型:main menupreprocessor-modelingcreateareas-arbitrarythrough kps，顺序选取关键点1,2，3,4；8. main menupreprocessor-modeling-create-areasrectangleby dimension,输入x1=4，x2=22,y1=4，y2=8；9. 进行布尔操作：main menupreprocessor-modelingoperatebooleansoverl

18、aparea,pick all；10. 删除多余面:main menupreprocessor-modeling-deletearea and below,311. 保存数据库:在ansys toolbar中选取save_db；12. 定义单元大小：main menupreprocessor-meshing-size cntrls-global-size， 在element edge length框中输入1；13. 对砂模划分网格:main menupreprocessor-meshingmeshareas-free,选择砂模;14. 对铸钢划分网格：main menupreprocessor

19、-attributes-definedefault attribs， 在material number菜单中选择2；15. main menupreprocessor-meshing-meshareasfree,选择铸钢;16. 定义分析类型：main menusolution-analysis typenew analysis, 选择transient；17. 选择铸钢上的节点:utility menuselectentities, 选择element，mat，输入2,选择apply，选择node, attached to element,选择ok;18. 定义铸钢的初始温度：main me

20、nusolution-loadsapplyinitial conditndefine, 选择pick all,选择temp, 输入2875， ok;19. 选择砂模上的节点：utility menuselectentities,nodes, inverse20. 定义砂模的初始温度：main menusolutionloadsapplyinitial conditndefine, 选择pick all, 选择temp， 输入80, ok;21. utility menuselecteverything；22. utility menuplotlines；23. 定义对流边界条件:main menusolutio