傳熱過程是由熱傳導、熱對流及熱輻射三種基本傳熱方式組合形成的。本文介紹雙層圓筒壁的熱傳導分析。

一、問題描述

二、計算結果

(1) 不銹鋼鋼管和保溫層 

(2) 不銹鋼鋼管

圖1 不銹鋼管和保溫層的溫度云圖

圖2 溫度梯度云圖 

圖3 熱通量云圖

五、命令流

kx1=16        !鋼管導熱系數

kx2=0.2       !保溫層導熱系數

r1=20e-3       !鋼管內徑

r2=25e-3       !鋼管外徑

r3=55e-3       !保溫層外徑

L12=10e-3     !高度

t1=350        !鋼管內壁溫度

t3=100        !保溫層外壁溫度

pi=acos(-1)

!單位長度熱損失

QL=2*pi*(t1-t3)/(LOG(r2/r1)/kx1+LOG(r3/r1)/kx2)

dt1=QL/(2*pi)*LOG(r2/r1)/kx1

t2=t1-dt1           !鋼管外表面溫度

!---------------------

/PREP7

ET,1,PLANE77         !熱單元或PLANE55

KEYOPT,1,3,1         !軸對稱

MP,KXX,1,kx1         !鋼管導熱系數（熱導率）

MP,KXX,2,kx2         !保溫層導熱系數（熱導率）

RECTNG,r1,r2,0,L12,    !鋼管幾何面

RECTNG,r2,r3,0,L12,    !保溫層幾何面

NUMMRG,KP,,,,LOW    !合并關鍵點

NUMCMP,ALL         !壓縮編號

/PNUM,LINE,1

/PNUM,AREA,1

ESIZE,1e-3,0,          !單元尺寸

MSHAPE,0,2D

ASEL,S,,,1

AATT,1,,1,0,      !指定鋼管材料屬性

ASEL,S,,,2

AATT,2,,1,0,      !指定保溫層材料屬性

MSHKEY,1

ALLSEL,ALL

AMESH,ALL

DL,4,,TEMP,350,0      !左側溫度

DL,6,,TEMP,100,0      !右側溫度

FINISH

/SOLU

ALLSEL,ALL

SOLVE

FINISH

/POST1

PLNSOL,TF,X,0        !熱通量W/m2

PLNSOL,TEMP,,0      !溫度云圖℃

PLNSOL,TG,X,0       !溫度梯度℃/m

ASEL,S,,,1

ALLSEL,BELOW,AREA

PLNSOL,TEMP,,0       !溫度云圖℃

LSEL,S,,,4         !選擇線L4

LPLOT            !顯示線

NSLL,S,1          !節點依附到線

NPLOT            !顯示節點

FSUM,0,ALL       !計算熱流量-3.970434/L12=397

Q1=3158.3*(2*pi*r1)*L12  

Q3=1148.9*(2*pi*r3)*L12

本文轉載自好學ANSYS公眾號，掃描下方二維碼可關注