資源描述：
《ANSYS培訓教程：熱分析-熱輻射》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、ANSYS培訓教程：熱分析-熱輻射 什么是熱輻射 輻射是一種通過電磁波傳遞能量的方式。電磁波以光速傳播且無需任何介質。熱輻射僅為電磁波譜中的一小段。因為由于熱輻射引起的熱流與物體表面絕對溫度的四次方成正比，因此熱輻射分析是高度非線性的?！ 》治鰺彷椛鋯栴} ANSYS提供了三種方法分析熱輻射問題： 用LINK31，輻射線單元，分析兩個點或多對點之間的熱輻射； 用表面效應單元SURF19或SURF22，分析點對面的熱輻射； 用AUX12，熱輻射矩陣生成器，分析面與面之間的熱輻射 以上三種方法既可用于穩(wěn)態(tài)熱分析，也可用于瞬態(tài)熱分析?！ 彷椛浞治鲆⒁鉁囟鹊膯挝恢?，因為計算熱輻射使
2、用的溫度單位是絕對溫度。如果在加載時使用的是華氏溫度，就要設置460的差值；如果為攝氏溫度，差值為273?！ ommand:TOFFST GUI:MainMenu>Preprocessor>Loads>AnalysisOptions GUI:MainMenu>Solution>AnalysisOptions 使用LINK31—輻射線單元 LINK31是一個兩節(jié)點非線性線單元，用于計算由輻射引起的兩點之間的熱傳遞。此單元要求輸入如下的實常數(shù)： 有效的熱輻射面積； 形狀系數(shù) 輻射率 Stefan-Boltzmann常數(shù) 使用表面效應單元 表面效應單元可以方便地分析點與面之
3、間的輻射傳熱。SURF19用于兩維模型，SURF22用于三維模型。單元應設置為包含輻射KEYOPT(9)?！ ∥濉⑹褂肁UX12—輻射矩陣生成器 此方法用于計算多個輻射面之間的輻射傳熱。這種方法生成輻射面之間形狀系數(shù)矩陣，并將此矩陣作為超單元用于熱分析。 AUX12方法由三個步驟組成： 定義輻射面 生成輻射矩陣 在熱分析中使用輻射矩陣 1、定義輻射面 (1)、PREP7中建模、劃分網格。輻射面往往是3D模型中的面或2D模型中的邊，如下圖所示： (2)、在輻射表面用SHELL57或LINK32劃分網格。最好的方法是先選擇輻射表面的節(jié)點，然后用如下方法創(chuàng)建SHELL57或LIN
4、K32單元： Command:ESURF GUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Elements>OnFreeSurf 注意：輻射面上的SHELL57或LINK32單元與節(jié)點必須與實體單元相吻合，否則計算的結果是不正確的?！ ∩傻腟HELL57或LINK32單元的取向也很重要。AUX12假定輻射的方向是SHELL57的+Z向或LINK32的+Y向。因此在生成SHELL57或LJNK32單元時要注意節(jié)點的排列順序。如圖所示： 、如果所分析的系統(tǒng)是開放的，即一個面所輻射的熱能未被模型中其它的面吸收，則必須定義一個空間節(jié)點，用于吸收損失的輻射熱量。這個節(jié)點的
5、位置是任意的。對于封閉的系統(tǒng)，不應定義空間節(jié)點。 2、生成輻射矩陣 、進入AUX12： Command:/AUX12 GUI:MainMenu>RadiationMatrix 、選擇組成輻射面的節(jié)點和單元。比較方便的方法是根據(jù)單元類型選擇單元，并選擇單元上的節(jié)點。有關選擇目標的技巧，請參閱《ANSYSBasicAnalysisGuide》 、確定模型是3D還是2D： Command:GEOM GUI:MainMenu>RadiationMatrix>OtherSetting AUX12用不同的算法計算2D或3D模型的形狀系數(shù)。AUX12默認為3D。2D分為純平面或軸對稱，
6、默認為純平面。 定義每個輻射面的輻射率： Command:EMIS GUI:MainMenu>RadiationMatrix>Emissivities 、定義Stefan-Boltzmann常數(shù) Command:STEF GUI:MainMenu>RadiationMatrix>OtherSettings 、確定用什么方式計算形狀系數(shù)： Command:VTYPE GUI:MainMenu>RadiationMatrix>WriteMatrix 選擇是隱藏還是非隱藏方法： 非隱藏方法計算每兩個單元之間的形狀系數(shù)，無論它們之間有無障礙； 隱藏方法用一種隱藏線算法判斷兩
7、輻射面之間是否“可見”，如果可見則計算形狀系數(shù)?！ ∪鐬殚_放系統(tǒng)，定義空間節(jié)點： Command:SPACE GUI:MainMenu>RadiationMatrix>OtherSettings 計算輻射矩陣并寫入文件： Command:WRITE GUI:MainMenu>RadiationMatrix>WriteMatrix 如果要打印此矩陣，在執(zhí)行上述命令之前輸入MPRINT，1?！ ∵x擇所有的節(jié)點和單
