理论教育 ANSYS13.0实战教程:设置表面效应单元

ANSYS13.0实战教程:设置表面效应单元

时间:2023-10-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:SURF152是三维热表面效应单元,可用于多种载荷和表面效应的应用。面内厚度在表面效应单元的每个角节点默认为1。

ANSYS13.0实战教程:设置表面效应单元

SURF151是单元可用于多种载荷和表面效应的应用。可以覆盖在任何二维热实体单元的表面。该单元可用于二维热分析,多种载荷和表面效应可以同时存在。SURF151单元有2到4个节点,如考虑对流传热和辐射的影响,需要定义一个外部节点。传热量和热对流量以表面载荷的形式施加在单元上。

SURF152是三维热表面效应单元,可用于多种载荷和表面效应的应用。它可以覆盖在任何三维热单元的表面,该单元可用于三维热分析。该单元中多种载荷和表面效应可以同时存在。

1.单元关键字

1)中间节点。Include:Keyopt(4)=0;Exclude:Keyopt(4)=1,如果实体单元为带中间节点的单元(如Solid90),则设为Include,否则为Exclude。

2)是否有孤立节点。Exclude:Keyopt(5)=0。Include:Keyopt(5)=1。如果在表面效应单元上施加热流密度,则为Exclude;如果在表面效应单元上施加热对流,则可为Exclude,也可为Include。如果有孤立节点,则对流系数施加在表面效应单元上,流体温度施加在孤立节点上。如果无孤立节点,则对流系数和流体温度都施加在表面效应单元上。

3)热流密度或对流边界条件。忽略热流密度和对流边界条件:Keyopt(8)=0;施加热流密度,忽略对流。Keyopt(8)=1。根据平均温度(壁面与流体)(TS+TB)/2,计算对流系数:Keyopt(8)=2。根据固体表面温度TS,计算对流系数:Keyopt(8)=3。根据流体温度TB,计算对流系数:Keyopt(8)=4。根据固体表面与流体温差|TB-TS|,计算对流系数:Keyopt(8)=5。(www.daowen.com)

4)设置单元行为:平面模型设置Keyopt(3)=0。轴对称模型设置Keyopt(8)=4。带厚度的平面模型设置:Keyopt(8)=4。

2.单元的实常数

使用表面效应单元施加对流或热流密度边界条件,一般不需要定义实常数。面内厚度在表面效应单元的每个角节点默认为1。只有当生成的热载荷施加于表面效应单元时,厚度才有作用,因为生成的热基于单元体积。其他实常数,在辐射热分析或结构分析时设置。

3.单元的材料属性

使用表面效应单元施加对流或热流密度边界条件,一般不需要定义材料属性,但有一例外:对流系数随温度变化时,最好单独设定一材料编号,定义材料的对流系数随温度变化的表。在表面单元上施加对流边界时输入负号及材料编号(例如“-3”),其他材料属性在辐射或结构分析时设置。

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