Руководство по решению тепловых, сопряженных, гидрогазодинамических задач (1050672), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Процедура стационарного теплового анализа (интерактивный метод)Этот параграф показывает, как использовать меню ANSYS для проведения того жетеплового анализа, описание которого было дано в процедуре стационарного тепловогоанализа (командный метод). В этой версии анализа вместо задания команд, следует выбиратьопции в меню графического интерфейса пользователя.Шаг 1: Присвоение имени, решаемой задачи.Первое с чего следует начать анализ после запуска ANSYS – задание заголовка анализа. Дляэтого следует выполнить следующее:1.Выберете Utility Menu>File>Change Title, после чего появится диалоговое окносмены заголовка.2.Введите текст “Стационарный тепловой анализ соединения труб”.3.Нажмите на OK.Шаг 2: Задание системы единиц измерения.В этом примере используется английская система единиц (основанная на дюймах).
Длязадания системы единиц введите команду /UNITS,BIN в окно ввода и нажмите ENTER.Шаг 3: Задание типа элемента.Данный пример анализа использует тепловой объемный элемент. Для задания типа элементавыполните следующее:1.Выберете Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete. Появляетсядиалоговое окно типов элемента.2.Нажмите на Add. Появляется диалоговое окно библиотеки типов элемента.3.В списке слева выберете "Thermal Solid." (возможно для этого придется прокрутитьсписок вниз). В списке справа выберете "Brick20node 90." Нажмите на OK.4.Нажмите на Close для закрытия диалогового окна типа элементов.Шаг 4: Задание свойств материала.Для задания свойств материала выполните следующее:1371.Выберете Main Menu> Preprocessor> Material Props> Material Models.
Появляетсядиалоговое окно Задание поведения модели материала (Define Material Model Behavior).2.В окне доступных моделей материала (Material Models Available) дважды кликните последующим опциям: Thermal, Density. Появляется диалоговое окно.3.Введите .285 в поле DENS (плотность) и нажмите на OK. Модель материала номер 1появляется в окне выбора модели материала (Material Models Defined) слева.4.В окне доступных моделей материала (Material Models Available) дважды кликните последующим опциям: Conductivity, Isotropic. Появляется диалоговое окно.5.Четыре раза нажмите на кнопку Add Temperature (добавить температуру).Добавляются четыре колонки.6.С поля Т1 по Т5 введите следующие значения температур: 70, 200, 300, 400, и 500.Нажмите мышкой на значение температуры 70, и не отпуская кнопки мыши перетащитекурсор до значения температуры 500.
В результате должны выделиться все температуры.Скопируйте температуры в буфер обмена, для этого достаточно нажать на Ctrl-c.7.В поле KXX (теплопроводность) введите следующие значения, по порядку, длякаждого значения температуры, затем нажмите на OK. Обратите внимание на совместимостьсистемы единиц, каждая заданная величина теплопроводности должна быть разделена на 12.Вы можете возложить вычисление на ANSYS и вводить величины, приведенные ниже.8.8.35/129.8.90/1210.9.35/1211.9.80/1210. 23/1212.В окне доступных моделей материала (Material Models Available), дважды нажмите наSpecific Heat (теплоемкость).
Появляется диалоговое окно.13.Нажмите четыре раза на кнопку Add Temperature. Добавляются четыре столбца.14.Поставьте курсор на поле Т1 и вставьте пять температур нажав на Ctrl-v.15.В поля С (теплоемкость) введите следующие величины, по порядку, для каждогозначения температуры. Нажмите на OK.16..11317..11718..11919..122.12520.Выберете Material>New Model в окне задания поведения модели материала (DefineMaterial Model Behavior), и введите 2 в поле Define Material ID (Задание идентификатораматериала). Нажмите на OK. Слева в окне Material Models Defined появляется Material ModelNumber 2 (модель материала номер 2).21.В окне доступных моделей материала (Material Models Available) дважды кликните наConvection or Film Coef (Конвекция или коэффициент теплоотдачи). Появляется диалоговоеокно.22.Нажмите четыре раза на кнопку Add Temperature (добавить температуру).Добавляются четыре столбца.23.Поставьте курсор на поле Т1 и вставьте пять температур нажав на Ctrl-v.24.В поля HF (Коэффициент теплоотдачи) введите следующие значения по порядку длякаждого значения температуры.
Для сохранения совместимости с используемой системойединиц, каждой значение HF должно быть поделено на 144. Так же как и в 7 шаге Вы можетевозложить вычисление на ANSYS и вводить величины, приведенные ниже.13825.26.27.28.426/144405/144352/144275/144221/14429.Кликните на кнопку с надписью Graph (график) для просмотра графическойзависимости коэффициента теплоотдачи от температуры, затем нажмите на OK.30.Для закрытия диалогового окна задания поведения модели материала, выберетеMaterial>Exit.31.Нажмите на кнопку SAVE_DB (сохранить базу данных), расположенную на панелиинструментов ANSYS.Шаг 5: Задание параметров для моделирования.1.2.3.4.5.6.7.Выберете Utility Menu>Parameters>Scalar Parameters.
Появляется окно скалярныхпараметров.В поле выбора (Selection) введите приведенные ниже величины (не вводите текст вскобках). После ввода каждого параметра и значения этого параметра жмите на ENTER.Если Вы допустили ошибку, наберите заново строку, в которой была допущена ошибка.RI1=1.3(Внутренний радиус цилиндрического контейнера)RO1=1.5(Внешний радиус контейнера)Z1=2(Длина контейнера)RI2=.4(Внутренний радиус трубы)RO2=.5(Внешний радиус трубы)Z2=28.(Длина трубы)Для закрытия окна нажмите на кнопку Close.Шаг 6: Создание геометрии контейнера и трубы.1.Выберете Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Volumes> Cylinder> ByDimensions.
Появляется диалоговое окно задания размеров цилиндра.2.В поле "Outer radius" (Внешний радиус) напишите RO1, в поле "Optional inner radius"(Необязательный внутренний радиус) RI1, в поле "Z coordinates" (z координаты) 0 и Z1соответственно и в "Ending angle" (конечный угол) 90.3.Нажмите на OK.4.Выберете Utility Menu>WorkPlane>Offset WP by Increments. Появляетсядиалоговое окно смещения рабочей плоскости.5.В поле "XY, YZ, ZX Angles" введите 0,-90.6.Нажмите на OK.7.Выберете Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Volumes> Cylinder> ByDimensions.
Появляется диалоговое окно задание размеров цилиндра.8.В поле "Outer radius" введите RO2, в поле "Optional inner radius" RI2, в поле "Zcoordinates" введите 0 и Z2 соответственно. В поле "Starting angle" (начальный угол) введите-90 и в поле "Ending Angle" (конечный угол) введите 0.9.Нажмите на OK.10.Выберете Utility Menu>WorkPlane>Align WP with>Global Cartesian.Шаг 7: Наложение цилиндров.1391.Выберете Main Menu> Preprocessor> Modeling> Operate> Booleans> Overlap>Volumes.
Появляется меню выбора объемов.2.Нажмите на Pick All (выбрать все).Шаг 8: Просмотр полученной модели.Просмотрим полученную модель, перед тем как продолжить выполнение анализа. Для этоговыполните следующее:1.2.3.4.5.6.Выберете Utility Menu>PlotCtrls>Numbering. Появляется диалоговое окноуправление нумерацией.Поставьте галочку напротив поля “VOLU Volume numbers” (нумерация объемов) инажмите OK.Выберете Utility Menu>PlotCtrls>View Settings>Viewing Direction. Появляетсядиалоговое окно.В поле "Coords of view point" (координаты точки зрения) введите (-3,-1,1) и нажмитеOK.Посмотрите на полученную модель.Нажмите на кнопку SAVE_DB (сохранить базу данных), расположенную на панелиинструментов ANSYS.Шаг 9: Удаление лишних объемов.Удалим ненужные кромки контейнера и нижней части трубы.1.Выберете Main Menu> Preprocessor> Modeling> Delete> Volume and Below.Появляется меню выбора удаляемых объемов.2.В меню выбора введите 3, 4 и нажмите на ENTER.
Затем кликните на кнопку OK вменю выбора удаляемых объемов.Шаг 10: Создание компонента AREMOTEВ ходе выполнения этого шага, необходимо выбрать площади удаленных по осям Y и Zграней контейнера и сохранить их в качестве компонента с именем AREMOTE. Для этогонеобходимо выполнить следующее:1.Выберете Utility Menu> Select> Entities. Появляется диалоговое окно выбораобъектов.2.В верхнем ниспадающем меню выберете Areas (площади). Во втором ниспадающемменю выберете By Location (по расположению). Кликните на переключатель Z Coordinates.3.В поле "Min,Max" введите Z1.4.Нажмите на Apply (применить).5.Кликните на переключатель Y Coordinates6.В поле "Min,Max" введите 0.7.Нажмите на OK.8.Выберете Utility Menu> Select> Comp/Assembly> Create Component.
Появляетсядиалоговое окно создания элемента.9.В поле "Component name" (имя компонента) введите AREMOTE. В меню "Componentis made of" (компонент состоит из) выберете Areas (площади).10.Нажмите на OK.Шаг 11: Отрисовка линий на площадях.140Выполните следующее:1.2.3.4.5.6.7.8.Выберете Utility Menu>PlotCtrls>Numbering. Появляется диалоговое окно заданиянумерации.Включите отображение номеров линий и площадей, для этого необходимо поставитьгалочки напротив надписей “AREA Area numbers” и “LINE Line numbers”. Нажмите на OK.Выберете Utility Menu>Plot>Areas.Выберете Utility Menu>PlotCtrls>Erase Options.Отключите опцию "Erase between Plots" (снимите галочку с этой опции).Выберете Utility Menu>Plot>Lines.Выберете Utility Menu>PlotCtrls>Erase Options.Включите опцию "Erase between Plots" (поставьте галочку).Шаг 12: Соединение (конкатенация) площадей и линий.При выполнении этого шага Вы соедините площади и линии на удаленных граняхконтейнера для того, чтобы впоследствии наложить распределенную сетку.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
