Раздел: Документация
0 1 2 3 ... 34 РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ТЕПЛООБМЕНА ANSYS 5.7 Thermal Analysis Guide Перевод:Югов В. П. CflDFEm Представительство CAD-FEM GmbH: офис 1703. 77, Щелковское шоссе. Москва, 107497, Россия Тел.: (095) 468-81-75 Тел./факс: (095) 913-23-00 E-mail: info@cadfem.ru Анализ тепловых явлений При решении тепловых задач вычисляются распределения температур (температурные поля) и соответствующие (рассматриваемой задаче) тепловые величины в рассчитываемой системе или ее части. Типичными тепловыми величинами, представляющими интерес при тепловом расчете, являются: Температурные поля. Количество подведенного или отведенного тепла. Градиенты температур. Плотности тепловых потоков. Тепловое моделирование играет важную роль в многочисленных инженерных приложениях, включая двигатели внутреннего сгорания, турбины, теплообменники, насосы и компоненты электронных схем. Во многих случаях тепловой расчет предшествует расчету на прочность, что позволяет определить термические напряжения, т.е. напряжения, обусловленные тепловым расширением или сжатием. Как ANSYS трактует тепловое моделирование Только A NSYS/Multi physics, ANSYS/Mechanical, AN SYS/Professional и ANSYS /FLOTRAN позволяют решать задачи теплообмена. Основой теплового анализа в ANSYSe является уравнение теплового баланса, основанное на законе сохранения энергии. (Подробности находятся в ANSYS Theory Reference). Конечно-элементное решение, получаемое с помощью ANSYSa, определяет температуры в узлах, которые затем используются для получения других тепловых величин. Программа ANSYS позволяет рассчитывать все три вида теплообмена: теплопроводность, конвекцию и лучистый теплообмен. Конвекция Конвекция рассматривается как граничное условие (3-го рода) на примыкающих к границе (модели) твердотельных или оболочечных элементах. Должны быть указаны коэффициент теплоотдачи и температура жидкости, омывающей (граничную) поверхность. ANSYS рассчитывает конвективный тепловой поток через зту поверхность. Если коэффициент теплоотдачи зависит от температуры, эта зависимость должна быть задана таблично. При использовании конечно-элементных моделей, состоящих из теплопроводных стержней (которые не допускают постановку граничных условий 3-го рода), или в случаях, когда температура жидкости, омывающей границу модели, не известна заранее, в распоряжении ANSYSa имеется элемент конвективной связи LINK34. Кроме того, можно воспользоваться FLOTRAN CFD элементами для детального моделирования конвекции и получения таких величин, как скорости жидкости, омывающей границу модели, локальные коэффициенты теплоотдачи и тепловые потоки, а также распределения температуры, как в жидкости, так и в твердом теле. Теплообмен излучением ANSYS может решать задачи лучистого (радиационного) теплообмена, которые являются нелинейными, следующими 4-мя способами: С помощью радиационного элемента LINK31. С помощью элементов поверхностного эффекта с радиационной опцией (SURF151 для двумерных моделей или SURF152 для трехмерных моделей). С помощью элементов поверхностного эффекта с радиацией посредством генерации в AUX12 радиационной матрицы и использования ее как суперзлемент. С помощью радиационных граничных условий в программном модуле FLOTRAN CFD при решении задач газовой динамики. Подробная информация об этих методах находится в разделе Теплообмен излучением. Специальные эффекты Кроме указанных выше трех видов теплообмена могут быть рассчитаны специальные эффекты, такие, как изменение агрегатного состояния (плавление 0 1 2 3 ... 34
|
