【ANSYS】熱分析案例賞析

2016-10-25  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

二維方腔截面邊長(zhǎng)L=0.2m,腔體內(nèi)充滿溫度為298K的水。從零時(shí)刻開始,它的右表面表面突然加載正弦規(guī)律變化溫度:


其余三面絕熱。



1前處理


1.1 更改work directory和job name,點(diǎn)擊run啟動(dòng)


1.2 選擇單元類型


執(zhí)行 Utility Menu > Preprocessor > Element Type>Add/Edit/Delete,在彈出的Element Type對(duì)話框中單擊Add按鈕,彈出Library of Element Types對(duì)話框,完成圖1所示單元類型定義。



 

1.3 建立幾何模型


建立正方形 Main Menu > Preprocessor > Modeling>Create>Areas>Rectangle>By 2 Corners,輸入兩個(gè)對(duì)角的坐標(biāo)(0,0) (0.2,0.2)。如圖2所示。


1.4 劃分網(wǎng)格


執(zhí)行 Proprecessor >Meshing >Size Cntrls > ManuaSize> Lines >Picked lines,選擇所有邊界,填寫 No. of element divisions = 50,  Spacing ratio = -2。在 Mesh Tool 工具欄點(diǎn)擊 Mesh,用鼠標(biāo)選擇矩形區(qū)域。


1.5 求解控制


執(zhí)行 Main Menu > Preprocessor > FLOTRAN Set Up > solution Options,瞬態(tài)(Transient)、層流(Laminar)、導(dǎo)熱(Thermal)、不可壓縮(Incompressible)。


1.6 執(zhí)行控制


執(zhí)行 Main Menu > Preprocessor >FLOTRAN Set Up>Execution Ctrl>User defined最終時(shí)間(stop time)設(shè)為300,步數(shù)( Number of time steps)設(shè)為30,結(jié)果文件覆蓋頻率(overwrite frequency to results file)設(shè)為1,結(jié)果文件附加頻率(Append frequency to results file)設(shè)為1。


1.7 定義流體性質(zhì)


執(zhí)行 Main Menu > Preprocessor >FLOTRAN Set Up>Fluid Properties,密度(Density)選擇user define/yes,粘度(Viscosity)選擇CONSTANT/no,比熱容(Conductivity)選擇CONSTANT/no,熱導(dǎo)率(Specific heat)選擇CONSTANT/no。如圖3所示。


1.8 加載重力項(xiàng)


執(zhí)行 Main Menu > Preprocessor > FLOTRAN Set Up>Flow Environment-Gravity,x=0,y=-9.81,z=0。


1.9 加載載荷


(1)定義函數(shù)


執(zhí)行 Utility Menu > Pararmeters > Functions > Define /Edit,輸入公式:

Result = 45*sin((2*3.14/0.2)*{Y})+293,保存函數(shù)名為z.func。并對(duì)函數(shù)進(jìn)行讀取。如圖4所示。               

           

(2)加載熱載荷

添加溫度函數(shù)載荷Loads>Define Loads>Apply>Thermal>Temperature>OnIines,選擇Existing table,選擇z.func。


1.10 設(shè)置邊界無滑移


執(zhí)行 Main Menu>Preprocessor > Loads >Define Loads>Apply>Fluid/CFD > Velocity>Onlines在左右兩條線VY Load valve設(shè)為0,上下兩條線VX Load value設(shè)為0。


1.11 設(shè)置初始溫度


執(zhí)行 Main Menu > Preprocessor > Loads>DefineLoads>Apply>Initial conditinn>Detine,選擇

Pickall,在Temp填寫298。


2求解


執(zhí)行 Main Menu > Preprocessor > Solution>Run FLOTRAN,完成計(jì)算。


3后處理


執(zhí)行 Main Menu > Preprocessor > General Postproc> Results Viewer,分別選擇 Nodal temperature / Strearnfunction-2D / Fluid Velocity 三類云圖。





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