ansys熱對(duì)流分析實(shí)例的案例
水壺的傳熱分析（熱傳導(dǎo)+熱對(duì)流+熱輻射） ￥5
分享一個(gè)通過ABAQUS做的水壺的傳熱分析，包含熱傳遞的三種方式：熱傳導(dǎo)+熱對(duì)流+熱輻射。
方法教程來自于外網(wǎng)，附件是自己根據(jù)教程練習(xí)時(shí)建的cae模型，供參考。
熱傳導(dǎo)是熱能從高溫向低溫部分轉(zhuǎn)移的過程；熱對(duì)流是熱量通過流動(dòng)介質(zhì)傳遞的過程；熱輻射是物體由于具有溫度而輻射電磁波的現(xiàn)象。
【材料】鋼/陶瓷
【網(wǎng)格】DC3D10
【接觸】
茶壺和蓋子之間的傳導(dǎo)
2.對(duì)流
3.熱輻射
【設(shè)置絕對(duì)零度+Stefan-Boltzmann常數(shù)】
【邊界條件】
【預(yù)定義溫度場】
【后處理】
展開 ANSYS 經(jīng)典熱分析實(shí)例
在實(shí)際生產(chǎn)過程中常常會(huì)遇到多種多樣的熱量傳遞問題如計(jì)算某個(gè)系統(tǒng)或部件的溫度分布、熱量的獲取、熱梯度、熱流密度、熱應(yīng)力及相變等。所涉及的領(lǐng)域包括：能源、化工、冶金、建筑、電子、航空航天、農(nóng)業(yè)、制冷及船舶等。
熱傳遞（或稱傳熱）是物理學(xué)上的一個(gè)物理現(xiàn)象，是指由于溫度差引起的熱能傳遞現(xiàn)象。熱傳遞中用熱量量度物體內(nèi)能的改變。熱傳遞主要存在三種基本形式：熱傳導(dǎo)、熱輻射和熱對(duì)流。只要在物體內(nèi)部或物體間有溫度差存在，熱能就必然以以上三種方式中的一種或多種從高溫到低溫處傳遞。
ANSYS熱分析基于能量守恒原理的熱平衡方程，用有限元方法計(jì)算物體內(nèi)部各節(jié)點(diǎn)溫度，并導(dǎo)出其他物理參數(shù)。運(yùn)用ANSYS軟件可進(jìn)行熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射、相變、熱應(yīng)力及接觸熱阻等問題的分析求解。
下面我們通過ANSYS經(jīng)典做一個(gè)對(duì)流傳熱的實(shí)例。
問題描述：如下圖所示，某筒體壁厚50mm，筒體導(dǎo)熱系數(shù)取50.0w/(m.℃)，筒體內(nèi)部存儲(chǔ)有介質(zhì)，介質(zhì)溫度150℃；筒體外壁面直接暴漏在外部環(huán)境下，假設(shè)對(duì)流系數(shù)為72.0W/(M2.℃),外部環(huán)境溫度取20℃。此處假定筒體內(nèi)壁為恒溫，求筒體沿壁厚方向的溫度分布。
展開 【AICFD案例教程】IGBT對(duì)流換熱分析
AICFD是由天洑軟件自主研發(fā)的通用智能熱流體仿真軟件，用于高效解決能源動(dòng)力、船舶海洋、電子設(shè)備和車輛運(yùn)載等領(lǐng)域復(fù)雜的流動(dòng)和傳熱問題。軟件涵蓋了從建模、仿真到結(jié)果處理完整仿真分析流程，幫助工業(yè)企業(yè)建立設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化相結(jié)合的一體化流程，提高企業(yè)研發(fā)效率。
一、概 要
1）案例描述
本案例針對(duì)功率模塊進(jìn)行流熱固耦合仿真。
① 模型簡化：選取整個(gè)模型1/6，基板下側(cè)增加水冷盤管和水路；
② 載荷：考慮芯片(每塊體積為25.35 mm^3)的產(chǎn)生的焦耳熱，總功耗均分到每個(gè)芯片中，施加體積熱源。案例最后可查看溫度分布和速度流線圖。
③ 邊界條件：水側(cè)對(duì)流換熱，入口速度8m/s。
2）網(wǎng)格
一階四面體網(wǎng)格，單元數(shù)8779036，節(jié)點(diǎn)數(shù)2233260。
圖1-1 網(wǎng)格模型
二、網(wǎng) 格
1）新建工程
① 啟動(dòng)AICFD 2023R2；
② 選擇 文件>新建，新建工程，選擇工程文件路徑，設(shè)置工程文件名，點(diǎn)擊“確定”。
圖2-1 AICFD窗口
圖2-2 新建工程
2）網(wǎng)格導(dǎo)入
單擊菜單欄網(wǎng)格>導(dǎo)入網(wǎng)格，導(dǎo)入外部生成的計(jì)算域網(wǎng)格。
圖2-3 網(wǎng)格導(dǎo)入
3）網(wǎng)格質(zhì)量檢查
單擊菜單欄 網(wǎng)格>網(wǎng)格質(zhì)量，檢查網(wǎng)格質(zhì)量。
圖2-4 網(wǎng)格質(zhì)量檢查
三、求解設(shè)置
1）求解模型
雙擊 求解>求解模型，設(shè)置湍流模型。本案例為穩(wěn)態(tài)計(jì)算，采用不可壓縮流，湍流模型采用Standardk-epsilon模型。
展開 《ANSYS 8.0熱分析教程與實(shí)例解析（含光盤） 》
ISBN 7-113-06537-6
條形碼?。?787113065379
字?jǐn)?shù) ?。?46千字 印張：26.5
印數(shù) ?。?-4000冊(cè) 頁數(shù)：414
開本 ：787*1092 1/16
附帶物?。汗獗P
本書是通用有限元程序ANSYS 8.0在熱分析工程領(lǐng)域中應(yīng)用的學(xué)習(xí)教程，全書共分ANSYS 8.0熱分析基本教程和ANSYS 8.0實(shí)例解析兩篇，內(nèi)容主要包括ANSYS 8.0熱分析簡介、熱分析基礎(chǔ)知識(shí)、穩(wěn)態(tài)熱分析、瞬態(tài)熱分析、輻射熱分析、相變分析、熱應(yīng)力分析和流體熱分析等。
本書適合理工院校相關(guān)專業(yè)學(xué)生及教師使用，可以作為高等院校學(xué)生及科研院所有研究人員學(xué)習(xí)ANSYS 8.0有限元軟件熱分析模塊的教材，也可以作為從事熱分析領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)研究的工程技術(shù)人員使用ANSYS 8.0軟件的參考書。
展開 
涉及流固耦合（對(duì)流、輻射）的熱分析
材料性質(zhì)：
固體：銅：導(dǎo)熱系數(shù)k=400，比熱c=400，密度8890。（單位：SI）
流體：空氣
3. 邊界條件
銅母線生熱率：12960w/m3
銅外殼生熱率：8909w/m3
銅外殼外側(cè)與空氣對(duì)流換熱：hc= 4w/(m2*K), T,ambient = 313 K
銅外殼外側(cè)的熱輻射率：emissivity=0.85
銅母線、銅外殼內(nèi)側(cè)的熱輻射率均為 0.85
重力y軸負(fù)向：9.8
幾何圖形見下圖(單位：m)
4.附檔
4.a gambit網(wǎng)格
simwe_thermal_gambit_mesh.rar
4.b icemcfd project file
simwe_tube_icemcfd_project.rar
4.c icemcfd mesh for cfx
simwe_tube_icem10_mesh.rar
4.d ansys_mesh file
ansys_mesh file.rar
用openoffice calc, 簡單計(jì)算的資料
(上方是基本參數(shù)資料, 下左框是 for absorption =1, 下右框是 for absorption =0.85
在表中所設(shè)的管長是1.00 meter, 但是在icemcfd and ansys 網(wǎng)格中的管長是建為0.0025 meter的
根據(jù)熱平衡時(shí), 所有銅管產(chǎn)生之熱, 必等於外表面散熱(radiation + convection)
可知合理的表皮溫度應(yīng)在363(or 369)度附近
用omega Reynold stress turbulent model 的結(jié)果
K-e turbulent model 的結(jié)果
展開 ★☆♂熱分析----關(guān)于流體的對(duì)流系數(shù)的確定！
★☆♂熱分析----關(guān)于流體的對(duì)流系數(shù)的確定！
風(fēng)
水
油
霧
他們的對(duì)流系數(shù)怎么確定？
歡迎大家提出好的方法
ANSYS與ABAQUS比較之實(shí)例8---帶孔平板的熱應(yīng)力分析1
本博文是關(guān)于ANSYS與ABAQUS比較之系列博文，本例子使用ABAQUS做熱應(yīng)力分析，后面會(huì)使用ANSYS對(duì)同一個(gè)問題做熱應(yīng)力分析。
【問題描述】
一個(gè)帶孔平板結(jié)構(gòu)如下圖
該平板上邊沿固定，左右兩邊是滾動(dòng)支座支撐。該板的初始溫度是25度，現(xiàn)在要求當(dāng)溫度升高到150度時(shí)，板中的應(yīng)力分布。
已知：材料的彈性模量是2e9pa, 泊松比是0.3,熱膨脹系數(shù)是1.35e-5/度。
【問題分析】
1.
分析類型。這是一個(gè)平面應(yīng)力問題，應(yīng)力的產(chǎn)生是因?yàn)闇囟鹊淖兓瘜?dǎo)致產(chǎn)生了熱應(yīng)變，而該熱應(yīng)變又被約束限制導(dǎo)致熱應(yīng)力的產(chǎn)生。
2.
非線性考慮。只有一個(gè)物體，不存在接觸非線性；沒有材料非線性；沒有幾何非線性?？傊@就是一個(gè)最簡單的線彈性分析。
3. 幾何建模。由于該結(jié)構(gòu)左右對(duì)稱，只取一半研究。
4.
邊界條件。除了常規(guī)的位移邊界條件以外，對(duì)該板施加預(yù)定義溫度場25度，而在第一個(gè)分析步修改該溫度場的溫度為150度。
【求解過程】
1. 創(chuàng)建部件
只取一半建模，它是一個(gè)二維的可變形部件。
2. 定義材料屬性
只需要定義彈性模量，泊松比及線膨脹系數(shù)。
3. 定義截面屬性
創(chuàng)建均質(zhì)的實(shí)體截面，并將上述材料屬性賦予給它，然后將該截面屬性賦予給前面的部件。
4. 裝配部件
唯一的部件，導(dǎo)入到裝配即可。
5.設(shè)置分析步
兩個(gè)分析步。
新創(chuàng)建的分析步是最一般的靜力學(xué)通用分析步。
6.定義載荷和邊界條件
首先定義位移邊界條件，在初始分析步中，固定上邊，左右兩邊施加X方向的位移限制。
使用預(yù)定義場確定溫度。
對(duì)整塊板施加25度的初始溫度。
展開 Optistruct穩(wěn)態(tài)熱分析——帶有絕緣體的結(jié)構(gòu)的對(duì)流加載 ￥2
針對(duì)帶有絕緣體的結(jié)構(gòu)的進(jìn)行對(duì)流加載的穩(wěn)態(tài)傳熱分析，具有如下知識(shí)點(diǎn)：
材料的相關(guān)定義
flux和convection的建立方法
穩(wěn)態(tài)傳熱分析步的建立
結(jié)果云圖的查看
「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對(duì)流換熱二維瞬態(tài)分析
本案例在ANSYS2019R3中演示了如何利用Fluent進(jìn)行固體圓柱自然對(duì)流換熱二維瞬態(tài)CFD仿真。首先于DesignModeler中建立幾何模型，接著導(dǎo)入ANSYS Mesh進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并進(jìn)行命名邊界條件，然后利用Fluent進(jìn)行求解，最后在CFD-POST中進(jìn)行后處理。案例基于2D、瞬態(tài)求解。
一
案例模型
二
Workbench設(shè)置
▼ 將Fluid Flow(Fluent)拖入右邊空白界面。
▼ 以DesignModeler方式打開Geometry。
模型建立完畢，轉(zhuǎn)入ANSYS Mesh，網(wǎng)格劃分。
三
Fluent設(shè)置
▼ 打開Fluent登錄界面進(jìn)行設(shè)置。
展開 Abaqus熱應(yīng)力分析、熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析簡單實(shí)例
1、一個(gè)金屬懸臂梁，一端固支，初始溫度20℃，溫度突變到120℃時(shí)由于膨脹及邊界約束而產(chǎn)生熱應(yīng)力，進(jìn)而引起振動(dòng)，這種振動(dòng)就是熱誘導(dǎo)振動(dòng)。
2、熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析的成功應(yīng)用不多見，在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡曾因熱誘導(dǎo)振動(dòng)問題而發(fā)生故障?，F(xiàn)在對(duì)航天器的分析中，熱誘導(dǎo)振動(dòng)屬于難點(diǎn)和重點(diǎn)。國內(nèi)曾有人對(duì)衛(wèi)星天線做過準(zhǔn)靜態(tài)熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析，也有人對(duì)空間站太陽能電池陣的桅桿做過基于模態(tài)的熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析（可能類似Abaqus中的線性攝動(dòng)分析）。
3、熱應(yīng)力分析與熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析進(jìn)行耦合分析，還有難度，問題是多方面的。下面僅就準(zhǔn)靜態(tài)非耦合的熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析為例，介紹由熱應(yīng)力引起的振動(dòng)。
4、懸臂梁材料屬性：
Conductity: 300W/(mK)
Density: 3000kg/m3
Elastic: E=3e10Pa, ν=0.3
Expansion: 3e-5 K-1
Specific Heat: 300J/(kgK)
5、分析結(jié)果
6、詳細(xì)步驟
見附件。
Abaqus熱應(yīng)力分析、熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析簡單實(shí)例-kxh.part4.rar
Abaqus熱應(yīng)力分析、熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析簡單實(shí)例-kxh.part1.rar
Abaqus熱應(yīng)力分析、熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析簡單實(shí)例-kxh.part2.rar
Abaqus熱應(yīng)力分析、熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析簡單實(shí)例-kxh.part3.rar
展開 Abaqus熱應(yīng)力分析、熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析簡單實(shí)例
1、一個(gè)金屬懸臂梁，一端固支，初始溫度20℃，溫度突變到120℃時(shí)由于膨脹及邊界約束而產(chǎn)生熱應(yīng)力，進(jìn)而引起振動(dòng)，這種振動(dòng)就是熱誘導(dǎo)振動(dòng)。
2、熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析的成功應(yīng)用不多見，在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡曾因熱誘導(dǎo)振動(dòng)問題而發(fā)生故障。現(xiàn)在對(duì)航天器的分析中，熱誘導(dǎo)振動(dòng)屬于難點(diǎn)和重點(diǎn)。國內(nèi)曾有人對(duì)衛(wèi)星天線做過準(zhǔn)靜態(tài)熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析，也有人對(duì)空間站太陽能電池陣的桅桿做過基于模態(tài)的熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析（可能類似Abaqus中的線性攝動(dòng)分析）。
3、熱應(yīng)力分析與熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析進(jìn)行耦合分析，還有難度，問題是多方面的。下面僅就準(zhǔn)靜態(tài)非耦合的熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析為例，介紹由熱應(yīng)力引起的振動(dòng)。
4、懸臂梁材料屬性：
Conductity: 300W/(mK)
Density: 3000kg/m3
Elastic: E=3e10Pa, ν=0.3
Expansion: 3e-5 K-1
Specific Heat: 300J/(kgK)
詳細(xì)步驟
見附件。
Abaqus熱應(yīng)力分析、熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析簡單實(shí)例-kxh.part4.rar
Abaqus熱應(yīng)力分析、熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析簡單實(shí)例-kxh.part2.rar
Abaqus熱應(yīng)力分析、熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析簡單實(shí)例-kxh.part3.rar
Abaqus熱應(yīng)力分析、熱誘導(dǎo)振動(dòng)分析簡單實(shí)例-kxh.part1.rar
展開 
ansys流固耦合分析與工程實(shí)例 附ANSYS流固耦合分析與工程實(shí)例下載
3、流體求解設(shè)置
網(wǎng)格劃分:抑制固體,對(duì)流場區(qū)域的網(wǎng)格進(jìn)行劃分,并進(jìn)行邊界命名,包括入口、出口等。
求解設(shè)置
動(dòng)網(wǎng)格區(qū)域設(shè)置
時(shí)間步控制
4、結(jié)構(gòu)求解設(shè)置
網(wǎng)格劃分。抑制流體區(qū)域網(wǎng)格,對(duì)結(jié)構(gòu)網(wǎng)格進(jìn)行劃分,并重命名。
約束和邊界設(shè)置。
5、流固耦合System Coupling設(shè)置
耦合求解時(shí)間設(shè)置。包括時(shí)間步,總計(jì)算時(shí)間等。
定義流固數(shù)據(jù)傳遞。如：流體向固體傳遞力的數(shù)據(jù),固體向流體傳遞位移數(shù)據(jù)等。
6、仿真結(jié)果查看
流體中主要查看流場改變，固體中主要查看位移、應(yīng)力及應(yīng)變信息。
下載地址：ANSYS流固耦合分析與工程實(shí)例
ansys輻射熱傳遞綜合實(shí)例
輻射熱傳遞綜合實(shí)例 ，并附有表面效應(yīng)單元的使用 ，PPT+命令流（帶注釋）
輻射熱傳遞.part1.rar
輻射熱傳遞.part2.rar
ANSYS APDL熱分析--換熱器熱膨脹分析(附命令流)
1.項(xiàng)目背景
蒸汽發(fā)生器排污熱交換器充分利用余熱、完成熱量轉(zhuǎn)換的試驗(yàn)裝置，求結(jié)構(gòu)完整性有著至關(guān)重要的意義，而高溫下軸向的熱膨脹是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效的主要原因之一，因而計(jì)算器熱膨脹量至關(guān)重要。
2.項(xiàng)目目的
利用ANSYS軟件，建立蒸汽發(fā)生器排污換熱器梁單元三維模型，對(duì)其在設(shè)計(jì)溫度下的熱膨脹量進(jìn)行計(jì)算，為后續(xù)驗(yàn)證換熱器裝置的結(jié)構(gòu)完整性提供依據(jù)。
3.理論計(jì)算
熱膨脹量理論計(jì)算公式：
?L=α??T?L
其中：α為熱膨脹系數(shù)，△T為溫差，L為管道計(jì)算長度
在本實(shí)例中，溫差△T：管側(cè)為310℃；殼側(cè)為268℃
α：12e-6 mm/mm·℃；
L：管側(cè)為1500mm；殼側(cè)為800mm
計(jì)算得軸向熱膨脹量：
?L=310?12e-6?1500+268?12e-6?800=8.153mm
4.計(jì)算輸入
熱膨脹分析時(shí)，僅需要加溫度載荷，同時(shí)將框架底部固定約束即可。
展開 Fluent分析實(shí)例(二)--水冷線圈的熱分析 ￥20
利用ANSYS/Fluent對(duì)熱分布進(jìn)行計(jì)算，得到其溫度場和流場。
視頻包含：
1.具體操作步驟，計(jì)算整體的熱分布情況。
2.結(jié)果收斂檢查與分析。
3.后處理注意事項(xiàng)。
流速：
溫度：
