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热分析 热分析 第6 章 第6 章 附加对流/热流载荷选项 和简单的热/流单元 对流/热流作为面载荷施加 对流/热流作为面载荷施加 • 对流和热流边界条件可以作为面载荷施加 : – 几何模型(2-D中的线, 3-D中的面), 忽略模型是否已经划分网格( ANSYS SFL, SFA 命令) – 在单元面上( ANSYS SFE 命令) – 在节点上(ANSYS找到所有面都在节点集合中的单元，然后施加 对流在单元面上。ANSYS SF 命令) • 在上述实体上只能施加一种热面载荷。也就是说，不能同时施加热 流和对流边界条件到单元上。 7-3 平面效果单元 平面效果单元 • 平面效果单元; SURF151 (2-D), SURF152 (3-D), 可以覆盖在任 何2-D 热实体(除了谐波单元PLANE75和PLANE78) 或3-D 实体 单元上。 SURF151 SURF152 7-4 为何使用平面效果单元? 为何使用平面效果单元? • 给出了更多的适应性，定义随温度变化换热系数的温度，平面 温度，流体温度，平均温度温度微分的绝对值。 • 允许用户对相同单元面或区域施加多个平面载荷(如热流和对流 )。 • 在介质温度未知的情况下，提供了一个建立对流效果的方便办 法。单元有附加节点可以与模型中其它单元相连(如热-流单元 FLUID116) 。 • 单元可以用于对平面热生成效果建模因为热生成速率是作为体 载荷输入的(需要输入厚度实常数)。 7-5 为何使用平面效果单元? (续) 为何使用平面效果单元? (续) • 允许计入简单的辐射效果，如辐射到空气中。 • 在选择的模型区域对平面流量和对流结果进行后处理时很方便。 • 提供了方便的手段(列出响应热流)得到当附加节点温度与介质温度 相同时的对流净温度损失/获得。 7-6 平面效果单元的特殊用途 平面效果单元的特殊用途 • 介质温度可以从附加节点得到(使用D 命令) 或指定(SFE 命令) 。 • 用SFE命令指定的换热系数可以用USERCAL命令激活 USERCV用户子程序来修改。USERCV可以修改带有或不带附 加节点的平面效果单元上的换热系数。这允许用户在程序中使 用特殊的换热系数计算(参考ANSYS Programmer’s Manual 得到细节)。 • 其它计算换热系数和介质温度的选项当FLUID116单元与第三个 节点相连的时候也可以使用。 7-7 创建带有附加节点的平面单元的步骤 创建带有附加节点的平面单元的步骤 假设热/流单元(FLUID116)不与平面效果单元一起使用，下面的步骤是创 建带有附加节点