AWS_Heat_Transfer_110_WS01

AWS_Heat_Transfer_110_WS01
AWS_Heat_Transfer_110_WS01

Workbench-Simulation Heat Transfer 11.0

Workshop 1 ––

Workshop 1 杆Step By Step (稳态热分析)

初始问题定义

Workshop Supplement ?假设一个空心圆柱,截面为0.5m ×1.0m,

长10m。

?我们将在一端施加一个热通量,另一端施加

一个指定温度。

–杆由钢制成。

杆由钢制成

–热通量为100 Watts/m2

–指定的温度为100C

?双击文件“base.agdb”,开始操作。

模型

Workshop Supplement

启动Simulation

Workshop Supplement 首先点击Project标签

然后点击

New Simulation

New Simulation

Workshop Supplement

选择“Steady State Thermal Analysis” –然后点击

OK

Workshop Supplement

得到一个步骤列表

材料

Workshop Supplement

?默认已经为模型选择了一个材料。

?左击geometry项中的“Solid”查看选

t“S lid”

择的材料。

?左击,高亮“Material”然后左击选择

“edit structural steel”…

“di l l”

Workshop Supplement

我们稍后会返回

到Engineering

Data标签,来定

义个非线性问

义一个非线性问

题。

Workshop Supplement ?高亮模型树中的“Steady State Thermal”分支,然后

右击查看“Insert” 中允许施加的边界条件和体载荷列

表。

Workshop Supplement

?我们看到前四个图标是表面边界条件

–温度,对流,辐射,热通量

温度对流辐射热通量

?内部热生成是体载荷

?CFX 温度和CFX对流

–这由先前CFX分析的结果得到,需要输入一个CFX结果文件的数据。

?命令

在求解之前可以插入ANSYS“”命令扩展

–在求解之前,可以插入ANSYS 经典命令,扩展Workbench中不直接给出的功能。使用这种叫做“命令行”的方式,需要对经典ANSYS的熟悉和一些耐心。

设定热通量

A

Workshop Supplement ?在模型树中高亮“Steady State Thermal

Analysis”。

y

?右击Insert,选择Heat flux。

?确保geometry选择为surfaces. (A)

?点击图形的一端,它变成绿色。(B)

按它将指选中个

?点击apply按钮,它将指示选中了一个面。

(C)

?输入热通量值100 。单位为Watts/m2. (D). (选中的面不再是绿色).

C E

)

?现在Steady State Thermal Analysy中加入了

“Heat Flux”分支(E)

?表格数据显示在默认的求解时间1秒内,载荷B 将渐变到最终值100。(F)

D

F

温度载荷(即边界条件

)

Workshop Supplement

?以类似的方式,在另一端指定温度条件。?你可以激活旋转按钮,来获取更好的视角。

记住,在选择面之前激活面选择过滤器

可以在这里选择载荷,代替右击

时间

Workshop Supplement

?图形窗口指示了时间: 1.s

?对于ANSYS中的稳态分析,时间只是

中的稳态分析时间只是

一个计数器。表格载荷达到1.0秒时,

求解将会达到稳态。

?此刻,没有激活瞬态效应。

默认的程序控制

Workshop Supplement ?左击initial conditions显示默认值22C (未在下面图

)

中显示。为什么不去改变它?

?接受默认的分析设定。

选择一些结果

Workshop Supplement ?右击“solution”插入热分析结果。选择三个结果…

每个都有自己的细节设定。

求解

Workshop Supplement

?点击主菜单上方的SOLVE (和File水平的位置).

?Workbench为模型划分网格,建立输入文件,

为模型划分网格建立输入文件

并将其送给ANSYS进行求解。

?要求的结果被立即显示。像我们预计的一样,温

度呈现线性改变。

检查求解

Workshop Supplement

?查看是否和预计的一样,产生了一个热通量为固定值100 W/m2的区域。

?查看X方向的热通量,是否和预计的一样,是一个很小的值。

方向的热通量是否和预计的样是个很小的值

?注意要查看不同方向的结果时,我们必须选择其他方向,然后右击树中

“directional heat flux”然后选择“Evaluate All Results”。尝试复制总体热通量图

,然后在此基础上查看Z方向的热通量。

求解

Workshop Supplement

?我们可以手工算出最热区域的温度吗? 是的!

?从热流动基本方程开始:

Workshop Supplement ?如前所述,指定温度边界条件意味着在这个温度表面有一个热

流。这被称为“Reaction”(反作用)

–反作用存在于指定边界条件的地方。

?右击Solution ,选择Reaction。

?在“Reaction Probe”的细节栏中,提示我们选取一个边界条件

Workshop Supplement

?在下拉菜单中,选择温度条件。

?显示出反作用区域。

?和稳态分析一样,为时间历程上得到最大最小值,我们右击Solution 的任何地

方,然后点击“Evaluate All Results”。

–任何添加的新条目都会立即看到,我们必须要求重新计算它们。

结在流的热为杆的截为

?结果是–50 Watts。这在流入的热通量为100 watts/m2以及杆的截面为1m x 0.5

m时成立。

相关主题
相关文档
最新文档