对流选项和热流单元.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 与表面效应单元的接口 已经有宏用来对使用FLUID116 结点作为SURF151 与 152单元附加结点进行自动建模。 该宏迅速地以最近的FLUID116 结点作为 “附加结点”生成表面效应单元。 LFSURF,Sline,Tline 使用表面效应单元划分线组元 “Sline”并使用已经在线组元“Tline”划分好 FLUID116 的最近结点作为附加结点。 AFSURF,Sarea,Tline 使用表面效应单元划分面组元“Sarea”并使用已经在线组元“Tline”划分好 FLUID116 的最近结点作为附加结点。 宏中的组元名称在使用命令时必须使用单括号。 注: 当使用这些宏时，表面效应单元坐标系根据相应线方向或面的法线方向确定，不是象ESURF由覆盖的实体单元法线确定。 与平面效果单元的接口 (续) 本宏可以在 GUI中使用，如下: 1 2 3 4 5 在选择框中选择面/线。 FLUID116 单位 在绝大多数热分析中, 密度单位是不重要的。但是，密度与比热的乘积的单位是重要的。 当模型包括FLUID116 单元时, 密度与流速的单位是重要的并且要基于质量。这些单位的使用保证了与同数据库的结构分析的相容性。 单位序列例子: 传导率: BTU/(hr-ft-F) 密度: lbf-hr2/ft4 比热: BTU-ft/(lbf-hr2-F) 粘性: lbf-hr/ft2 流速: lbf-hr/ft 旋转部分的特殊功能 FLUID116 与SURF151/152 单元经常在建立旋转设备的热/流效果模型时使用，如汽轮机。在这些模型中可以有特殊的功能 : 使用“绝热”墙温度作为介质温度 (见 ANSYS Theory Manual 14.152.2) 用户定义流体的角速度 (FLUID116 实常数) 与转速 (SURF151/152 实常数), 可以使用表格输入 (位置,时间的函数) 滑动因子 (FLUID116 实常数), 可以表格输入 恢复因子 (SURF151/152 实常数) 旋转轴 (SURF151/152 单元KEYOPT(3)) 有质量传递的热分析例子 气体饱与温度为 220°F在小的铜管热交换器中凝聚。 铜管直径为5/8” ，壁厚为0.083”。 70°F水以10 ft/sec的速度进入管中。 ANSYS 输入文件见附录 B 有质量传递的热分析例子（续） 目标: 确定单管的第一英寸中水的温升与管外表面的温度分布 假设: 轴对称模型与边界条件，稳态边界 给出: 铜; K=60 BTU/(hr-ft-F) 水; K=0.347 BTU/(hr-ft-F) C=0.988 BTU/(lbm-F) DENS=1.5E-7 lbf-hr2/ft4 Ho=1800 BTU/(hr-ft2-F) Hi = 2500 BTU/(hr-ft2-F) 在热质量交换中必须定义 (不是瞬态效果) 有质量传递的热分析例子（续） 每步的重要提示: 设置GUI过滤为 Thermal 使用参数定义尺寸，网格尺寸，材料特性等 定义三种单元类型- FLUID116, SURF151, PLANE55 对FLUID116单元设置下列关键选项: keyoption(1)=1, 只有温度DOF, 用户提供质量流动因此单元是线性的 keyoption(2)=1, 对流信息传递给相连的SURF151 (Note: 建立模型与给定边界条件的输入文件在附录 B中给出) 有质量传递的热分析例子（续） 对平面效果单元与实体单元设置下列关键选项: SURF151 - keyopt(3)=1, 轴对称 keyopt(4)=1, 无中间结点 keyopt(5)=1, 有附加结点 FLUID116 keyopt(8)=2, 计算 Hf 在 (Ts+Tb)/2 PLANE55 - keyopt(3)=1, 轴对称 定义参数 GC=32.2*(3600**2), 转换: 所有长度为英寸 密度=密度/GC 比热=比热*GC 有质量传递的热分析例子（续） 用定义数值参数方法将输入速率转换: 流=QAV=62.4*(pi*Ri**2)*10*3600 ! In lbm/hr 质量流=流/GC 定义FLUID116单元的实常数 : hydraulic diameter (不需要) 流面 (用做热传导面) 通道数目 (一个) 定义铜与水的材料特性。 有质量传递的热分析例子（续） 在管中心之下定义两条线共用