Руководство по решению тепловых, сопряженных, гидрогазодинамических задач (1050672), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Появляется диалоговое окно.4.Снимите галочку с Table Names.5.Поставьте галочку на Numeric contour. Нажмите OK.6.Выберете Utility Menu>PlotCtrls>Symbols. Появляется диалоговое окно символов.7.В ниспадающем меню "Surface Load Symbols" (символы поверхностных нагрузок),выберете "Convect FilmCoef." (коэффициент теплоотдачи).8.В ниспадающем меню "Show pres and convect as" (показать давление и конвекциюкак), выберете "Arrows." (стрелки) Нажмите OK.9.Выберете Utility Menu>Plot>Elements.10.Выберете Main Menu> General Postproc> Plot Results> Contour Plot> Nodal Solu.Появляется диалоговое окно контурных узловых расчетных данных.11.Убедитесь в том, что в левом списке выбрано DOF Solution и Temperature выбрано вправом списке.
Нажмите на OK.Шаг 8: Завершение.1.Вы завершили решение поставленной задачи. Нажмите QUIT на панели инструментовANSYS (ANSYS Toolbar). Выберете опцию сохранения и нажмите OK.Глава 3. Нестационарный тепловой анализ.3.1. Определение нестационарного теплового анализа.Нестационарный тепловой анализ поддерживают следующие модули ANSYS:••Multiphysics;Mechanical;150••Professional;FLOTRAN.Нестационарный тепловой анализ определяет температуры и другие тепловые параметры,изменяющиеся во времени. Обычно расчетчики используют рассчитанные с помощьюнестационарного теплового анализа значения температуры в качестве исходных данных дляструктурного анализа. Многие задачи теплообмена –термическая обработки, сопла, блокидвигателя, системы трубопровода, камеры давления и т.д – требуют нестационарногорешения.Нестационарный тепловой анализ в основном использует те же процедуры, что истационарный анализ.
Основное отличие заключается в том, что большинство прилагаемыхнагружений являются функцией от времени. Для задания нагружений зависящих от времени,можно использовать Function Tool. Function Tool позволяет задать функцию, описывающуюзависимость и затем применить эту функцию в качестве граничного условия. Графикфункции, задаваемой в качестве граничного условия можно разбить на шаги нагружения.Дополнительную информацию по Function Tool можно найти в Applying Loads UsingFunction Boundary Conditions в ANSYS Basic Analysis GuideЕсли Вы используете отдельные шаги нагружения, каждый “угол” графика функциинагружения может быть одним шагом нагружения, как показано на нижеприведенныхнабросках.Примеры графиков функции, используемой в качестве нагрузки.Для каждого шага нагружения, наряду с другими опциями необходимо задать величинунагружения и времени.
Затем Вы записываете каждый шаг нагружения в файл и решаетесовместно все шаги нагружения.3.2. Элементы и команды, используемые в нестационарном тепловоманализе.Нестационарный тепловой анализ использует те же элементы, что и стационарный анализ.Краткое описание этих элементов смотрите в Steady-State Thermal Analysis. Подробное,расположенное в алфавитном порядке, описание команд ANSYS смотрите в ANSYSCommands Reference.3.3. Процедура нестационарного теплового анализа.151Процедура проведения нестационарного теплового анализа состоит из трех основных этапов:•••Создание модели.Задание нагрузок и получение решения.Обзор результатов.Остальная часть этой главы поясняет каждый из этапов проведения нестационарноготеплового анализа. Текст дает общее описание этапов и связанные с ними примеры анализа.Вначале предлагаются примеры, решенные командным методом, затем решение этих жезадач интерактивным методом.3.4.
Создание модели.Начинайте создание модели с задания имени задачи и заголовка анализа. Если Вы запускаетеANSYS интерактивно, то можно установить предпочтения на опции, с которыми собираетесьработать. Затем используйте препроцессор (PREP7) ANSYS для выполнения следующихэтапов:1.2.3.4.5.Задание типа элементов.При необходимости задайте вещественные константы элемента.Задание свойств материала.Задание геометрии модели.Наложение сетки на модель (создание конечно-элементной модели).Это общие этапы для любого анализа. Подробная информация по этим этапам приведена вANSYS Modeling and Meshing Guide.3.5. Задание граничных условий и получение решения.Одним из этапов выполнения нестационарного анализа является определение типа анализа иустановка начальных условий.3.5.1. Задание типа анализа.Для задания типа анализа выполните следующее:••Выберете следующий путь меню Main Menu> Solution> Analysis Type> NewAnalysis> Transient.Если это новый анализ, выполните команду ANTYPE,TRANSIENT,NEW.Если Вы хотите возобновить предыдущий анализ (например, для задания дополнительныхнагружений), выполните команду ANTYPE,TRANSIENT,REST.
Можно возобновить анализпри условии, что доступны файлы Jobname.ESAV and Jobname.DB оставшиеся отпредыдущего решения.3.5.2. Задание начальных условий.В качестве начального условия можно задать:••общую для всех узлов температуру;результат решения стационарной задачи.1523.5.2.1. Задание общей температуры.Если в начальный момент времени температура модели совпадает с температуройокружающей среды, то в качестве начальной температуры для всех узлов моделинеобходимо, соответственно, использовать температуру окружающей среды. Для этоговыполните следующее:Команда:TUNIFGUI:Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Settings> Uniform TempПо умолчанию общая температура также как и исходная температура, принята равной нулю.Исходная температура задается следующей командой:Команда:TREFGUI:Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Settings> Reference TempПримечание.Задание общей начальной температуры не является тем же, что задание температурногограничного условия, которое определяется следующим образом:Команда:DGUI:Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply> Thermal> Temperature> OnNodesОбщая начальная температура – температура, действующая в начале анализа, в то время кактемпературное граничное условие поддерживает заданное значение температуры узлов дотех пор пока не будет удалено.
Для удаления узлов можно выполнить следующее:Команда:DDELEGUI:Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Delete> Thermal> Temperature> OnNodes1533.5.2.2. Задание неравномерной начальной температуры.В нестационарном тепловом анализе (но только не в стационарном) можно задать одну илиболее неравномерную начальную температуру на узел или группу узлов. Для этогоиспользуйте следующую команду или путь GUI:Команда:ICGUI:Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply> Initial Condit'n> DefineВы можете также задать неравномерную начальную температуру на один узел или группуузлов одновременно с заданием на оставшиеся узлы модели общей начальной температуры.Для этого следует задать общую температуру перед тем, как задать неравномернуютемпературу на выбранные узлы. Для того чтобы просмотреть список узлов, использующихнеравномерную начальную температуру, воспользуйтесь следующей командой или выберетеуказанный путь:Команда:ICLISTGUI:Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply> Initial Condit'n> List PickedЕсли начальное распределение температуры неизвестно, то в этом случае необходимовыполнить стационарный тепловой анализ, результат которого можно использовать вкачестве начального условия для решения нестационарной задачи.
Для этого необходимовыполнить следующее:Задать соответствующие стационарные нагрузки (например, температуру, конвекцию•и т.д).••••Выполните команду TIMINT,OFF,THERM (Main Menu> Preprocessor> Loads> LoadStep Opts> Time/ Frequenc> Time-Time Integration) для отключения переходных эффектов.Используйте команду TIME (Main Menu> Preprocessor> Loads> Load Step Opts>Time/ Frequenc> Time-Time Step) для задания величины времени. Обычно эта величиначрезвычайно мала (e.g. 1E-6 seconds).Задайте метод нагружения линейный (ramped) или пошаговый (stepped) командойKBC (Main Menu> Preprocessor> Loads> Load Step Opts> Time/ Frequenc> Time-TimeStep).
Если задан линейный (ramped) метод нагружения, то необходимо принять во вниманиеэффект результирующих градиентов температуры относительно времени.Сохраните данные нагрузки в файл шага нагружения командой LSWRITE (MainMenu> Preprocessor> Loads> Load Step Opts> Write LS File).Не забудьте для второго шага нагружения удалить заданные для проведения первого шагатемпературы если эти температуры не должны быть постоянны в течение всегонестационарного анализа. Также для второго шага нагружения необходимо включитькомандой TIMINT,ON,THERM переходные эффекты.154Подробное описание команд D, DDELE, LSWRITE, SF, TIME, и TIMINT смотрите вANSYS Commands Reference.3.5.3.
Задание опций шага нагружения.Для теплового анализа Вы можете задать общие опции, нелинейные опции и опцииуправления выходными данными.3.5.3.1. Стратегия задания временного шага.Можно управлять нестационарным анализом, задав ряд шагов нагружения (как длялинейного, так и для пошагового метода нагружения) или используя один шаг нагружения итабличные граничные условия (для условий произвольно меняющихся во времени) которыеопределяют зависимость величин нагрузки от времени.Табличные граничные условия можно использовать со следующими элементами:•••••Тепловые;Теплоэлектрические;Элементы с тепловыми поверхностными эффектами;Элементы жидкости;Комбинация указанных элементов.Для задания опций шага нагружения выполните следующую процедуру:1.Задайте время в конце шага нагружения.Команда:TIMEGUI:Main Menu> Preprocessor> Loads> Load Step Opts> Time/ Frequenc> Time-Time Step2.Задайте метод нагружения stepped или ramped.Команда:KBCGUI:Main Menu> Preprocessor> Loads> Load Step Opts> Time/ Frequenc> Time-Time Step3.4.Задайте величины нагрузки в конце шага нагружения.Сохраните информацию в файл шага нагружения при помощи одного из следующихметодов:Команда:LSWRITE155GUI:Main Menu> Preprocessor> Loads> Load Step Opts> Write LS File5.Повторите этапы 1 – 4 для каждого шага нагружения (граничного условия).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
