1、Workbench-Simulation Heat Transfer 11.0Workshop 6 使用輻射方法分析熱傳遞July 14, 2008 2008 ANSYS, Inc.Inventory #002557 WS6-1Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS, Inc. Proprietarys.問題描述使用輻射方法計算兩個同心圓柱間的熱傳遞。的外表面保持在80o F。因為輻射對流邊界在Simulation中不能直接獲得，所以圓柱的內(nèi)表面保持在200o F，外部圓柱使用命令行。表面固定溫度80o F200o F輻射表面emissivity =

2、0.4emissivity = 0.7July 14, 2008 2008 ANSYS, Inc.Inventory #002557 WS6-2Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS, Inc. Proprietarys.幾何文件concentric.agdb圓柱間輻射Workshop Supplement雙擊“concentric.agdb”返回到Project頁，高DM 幾何文件。點擊New Simulation .有兩個分離的體。注意模型導(dǎo)入后INCHES.為:July 14, 2008 2008 ANSYS, Inc.Inventory #00

3、2557 WS6-3Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS, Inc. Proprietarys.輻射Workshop Supplement保證仿真。 在建立任何輸入之后，不要改變選擇“Steady S的分析。e Thermal”，建立新July 14, 2008 2008 ANSYS, Inc.Inventory #002557 WS6-4Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS, Inc. Proprietarys.Workshop Supplement用一個叫做“mine”的新材料來定義和外部表面的熱導(dǎo)率:

4、和前面的例子一樣，KXX = 1.7367x10-7 BTU/in-s-FJuly 14, 2008 2008 ANSYS, Inc.Inventory #002557 WS6-5Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS, Inc. Proprietarys.材料Workshop Supplement在這個例子中，輻射邊界條件通過ANSYS命令行的形式施加到命名選擇。不需要在定義命名選擇之前進(jìn)行網(wǎng)格劃分的操作。 (任何時間都可以進(jìn)行這項操作)。 Design M行!er名選擇不能使用命令在Mesh上右擊，選擇Mapped Face Meshing默認(rèn)為A

5、utomatic確保兩個面都被選中，然后點擊ApplyJuly 14, 2008 2008 ANSYS, Inc.Inventory #002557 WS6-6Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS, Inc. Proprietarys.網(wǎng)格Workshop Supplement左擊Mapped Face Meshing，選擇顯示的面。選擇Mesh，右擊，生成網(wǎng)格。July 14, 2008 2008 ANSYS, Inc.Inventory #002557 WS6-7Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS,

6、Inc. Proprietarys.網(wǎng)格Workshop Supplement已創(chuàng)建網(wǎng)格，接下來可以定義命名選擇。右擊Geometry下的一，然后創(chuàng)建選擇組。名稱為Innersurf接下來編輯Innersurf are的細(xì)節(jié)，以保證選中正確的表面。 確保激活了面選擇器。July 14, 2008 2008 ANSYS, Inc.Inventory #002557 WS6-8Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS, Inc. Proprietarys.命名選擇Workshop Supplement類似的創(chuàng)建名為Outersurf。名選擇使用shift鍵來

7、同時示的表面。命名選擇及圖July 14, 2008 2008 ANSYS, Inc.Inventory #002557 WS6-9Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS, Inc. Proprietarys.命名選擇Workshop Supplement右擊Steady Sds。eysis，選擇使用ANSYS的 “SF” 命令來施加表面邊界條件:一般定義: SF,nlist,label,value,value2 “Nlist” 是節(jié)點列表，也可以是命名選擇 輻射是RDSF Value 是表面發(fā)射率Value2是封閉體數(shù)量因為不是完全封閉系統(tǒng)，所以必須

8、定義“空間溫度” 。 SPCTEMP,enclosurenumber,Temperature這些命令 (還有其令) 將會在求解時由Simulation建立和輸送到求解器。d Snippets!July 14, 2008 2008 ANSYS, Inc.Inventory #002557 WS6-10Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS, Inc. Proprietarys.輻射表面邊界條件Workshop Supplement最里邊的表面為200o F，最外邊的表面為80oF。July 14, 2008 2008 ANSYS, Inc.Invento

9、ry #002557 WS6-11Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS, Inc. Proprietarys.溫度邊界條件Workshop Supplement需要定義溫度偏移值，因為輻射是在絕對溫度下計算的。ANSYS 命令: TOFF,value (對于的系統(tǒng), value = 460R)還需要定義Stefan-Boltzman 常數(shù)。一般將其定義為5.67x10-8 J/s-m2-R4 或者 0.119x10-10 BTU/hr-in2-R4系統(tǒng):但是，注意到已經(jīng)激活的所以將Stefan-Boltzman常數(shù)定義為:Value : = 3.08

10、67x10-11lbf/s-in-R4July 14, 2008 2008 ANSYS, Inc.Inventory #002557 WS6-12Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS, Inc. Proprietarys.附加數(shù)據(jù)Workshop Supplement有數(shù)個ANSYS命令(已經(jīng)在對應(yīng)的課程章節(jié)中，RADOPT命令很重要。過)來控制輻射求解器。對于這個練習(xí)RADOPT, FLUXRELX, FLUXTOL, SOLVER, MAXITER, TOLER, OVERRLEX指定輻射求解器設(shè)定。FLUXRELX松弛因子（已被取消）。FLUX

11、TOL輻射熱通量收斂容差，默認(rèn)為0.0001。SOLVER選擇用于計算的輻射求解器: Gauss-Seidel求解器 直接求解器(對于大問題將耗費很多時間)MAXITERGauss Seidel迭代求解器的最大迭代次數(shù)(SOLVER，默認(rèn)為1000。TOLERGauss Seidel迭代求解器的收斂容差(SOLVER = 0)，默認(rèn)為 0.1。OVERRLEXGauss Seidel迭代求解器的松弛因子(SOLVER = 0)，默認(rèn)為0.1。July 14, 2008 2008 ANSYS, Inc.Inventory #002557 WS6-13Workbench-Simulation He

12、at Transfer ANSYS, Inc. Proprietarys.輻射求解器命令Workshop SupplementJuly 14, 2008 2008 ANSYS, Inc.Inventory #002557 WS6-14Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS, Inc. Proprietarys.求解器命令行Workshop Supplement求解時，Simulation收集所有輸入，添加命令行，然后將輸入文件輸送到ANSYS求解器。Solution分支下的各個求解項將在求解完成后進(jìn)行計算。 或者，在先前進(jìn)行的分析結(jié)果上重新添加求解項，

13、再進(jìn)行計算 （“Retrieve This Result”）。與之不同的是，命令行可以位于Solution分支下，但是必須在求解前已經(jīng)存在。它不能重新進(jìn)行計算 （“Retrieve This Result”）。在下一個幻燈片中，將使用反作用探測器來獲取確定溫度表面上的熱流。兩個數(shù)值之間的差值就是被輸送到空間中的熱量。如下張幻燈片所示。July 14, 2008 2008 ANSYS, Inc.Inventory #002557 WS6-15Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS, Inc. Proprietarys.求解Workshop Supplem

14、ent4.9639E-4 BTU/s 是進(jìn)入系統(tǒng)的熱流，由探測器reaction probe 2獲得 (較熱的內(nèi)表面 hot inner surface)2.4653E-4 BTU/s 是流出系統(tǒng)的熱流，由探測器reaction probe 獲得 (較冷的外表面)兩者差值(-2.4986E-4 BTU/s) 就是流向空間的熱量。 空間溫度設(shè)為100F這個結(jié)論可以被證明!July 14, 2008 2008 ANSYS, Inc.Inventory #002557 WS6-16Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS, Inc. Proprietarys.

15、邊界條件表面上的反作用探測器Workshop SupplementANSYS計算流向空間節(jié)點的熱流數(shù)值或者這種情況下的空間溫度。這個數(shù)值在Simulation界面無法直接獲取，需要通過在Solution分支下添加*GET 命令行來得到。記住，這項工作只可以在求解之前完成！注意，這些命令位于ANSYS /命令狀態(tài)不同。t1命令之后。也就是，同一命令在后處理器中令狀態(tài)和求解中這個命令行后進(jìn)行求解封閉體數(shù)量用戶定義的參數(shù)名July 14, 2008 2008 ANSYS, Inc.Inventory #002557 WS6-17Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS, Inc. Proprietarys.流向空間的熱量Workshop Supplement在Solution Information中找到July 14, 2008 2008 ANSYS, Inc.Inventory #002557 WS6-18Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS, Inc. Proprietarys.從Solution Information得到流向空間