ansys空間熱場分析
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys空間熱場分析的視頻教程
【ANSYS Discovery案例】換熱翅片選型之流場分析
本視頻分析的是一個空調翅片的熱分析和外流分析，利用SpaceClaim直接建模，針對換熱翅片單元不同陣列的分析，利用DiscoveryLive強大的實時仿真技術，快速得到結構的流場速度分布，然后改變散熱翅片單元的陣列結構，可迅速觀察改變幾何結構前后，流場的變化情況。通過Discovery增加了設計人員對流場的認識，幫助快速選型。
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ansys空間熱場分析的實例教程
1.三維電磁感應加熱（附帶完整計算命令流及注釋說明）2.鋼球的淬火（附帶完整計算命令流及注釋說明）3.二維靜態磁場分析（附帶完整計算命令流及注釋說明）。
三維電磁感應加熱---感應加熱的激勵源為365000HZ的交流電，線圈電流密度為2.04e8A/m^2，線圈和管子的幾何模型如下圖所示：
鋼球的淬火---淬火是把鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時間，然后快速冷卻的一種熱處理工藝方法，下圖為鋼球溫度變化曲線：
二維靜態磁場分析---把螺線管制動器作為2D軸對稱模型進行分析，計算銜鐵部分螺線管制動器的運動部分)的受力情況和線圈電感。
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基于ANSYS的直流單芯海纜熱場分析
本文對海底電纜的熱場進行分析，通過ANSYS APDL建模分析，建立了二維模型，模擬了電纜的熱場分布。
1 序言
隨著海洋經濟的蓬勃發展，海底交聯聚乙烯（XLPE）電纜得到了廣大的推崇。海底電纜運行中導體溫度的準確測量涉及到輸電線路的安全可靠、經濟合理運行及海纜的壽命等問題。除此之外，隨著國際化商業合作的項目越來越多，許多在電纜在國外海域進行工程敷設時，尤其是在與眾多發達國家合作中，他們格外重視海纜正常運行時的發熱對海洋生物及環境的影響。所以，分析海纜及周圍環境的熱場分布，一方面，不僅可以避免導體溫度過高導致絕緣材料壽命縮短，還可以防止導體運行溫度過低帶來的載流量低效利用；另一方面，對國際海洋保護更是必不可少的重要組成部分，是海底電纜工程發展的必然趨勢。
注：本人對于ANSYS熱場分析目前處于入門階段，所分析的過程和結果不一定完全正確，如有錯誤之處，敬請各位前輩指點！
2 模型參數
本次我針對一款400kV 1600mm^2的單芯海纜，材料及結構從里到外分別是阻水導體、繞包導體屏蔽、擠包導體屏蔽、XLPE絕緣、絕緣屏蔽、半導電阻水層、鉛套、內護層、內襯層、光纜及填充層、綁扎層、鎧裝層、外被層。
海纜的敷設條件為，埋深3m，極間距20m。
海纜的實際模型如圖一，加上土壤之后的實際建模如圖二。
展開 由于碳酸鈣分解需要消耗熱，因此爐內溫度比純煤粉燃燒燃燒時溫度低。
圖1 分解爐模擬示意圖
碳酸鈣分解速率的定義
碳酸鈣分解速率采用圖2所示的表達式，通過PT_REACTION子程序與主程序關聯（如圖2）。為了進行比較，計算考慮了如下兩種工況：
1）只考慮煤粉燃燒；
2）同時考慮煤粉燃燒及碳酸鈣分解。
圖2 碳酸鈣分解速率定義
計算結果
圖3 溫度場分布
圖4 二氧化碳濃度分布
圖3 給出了兩種工況下爐內的溫度場分布。可見純煤粉燃燒工況下，爐出口平均溫度為1998K，考慮碳酸鈣分解后，爐出口溫度將為1340K。純煤粉燃燒情況下，爐出口CO2質量分數為14.2%，考慮碳酸鈣分解反應后，出口CO2質量分數上升為25.9%（圖4）。主要原因是碳酸鈣分解反應是吸熱反應，同時會生成一部分CO2。
圖5 CaCO3質量分數隨顆粒軌跡的變化
圖6 CaO質量分數隨顆粒軌跡的變化
圖7粒子溫度隨顆粒軌跡的變化
圖8沿爐高方向顆粒的分解率
圖5和圖6給出了顆粒中CaCO3和CaO質量分數沿顆粒軌跡的變化。隨著分解反應的進行，粒子中CaCO3質量分數逐漸降低，而生成物CaO的質量分數沿爐高逐漸增大。圖7給出了粒子溫度沿爐高的變化，可見，粒子溫度逐漸升高，在出口位置處，大部分粒子溫度在1240K左右。對于本案例的工況，碳酸鈣的分解率接近100%（如圖8）。
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展開 基于Ansys WB耦合場瞬態模塊的熱-力耦合分析
1、引言
熱-力耦合分析根據其耦合的方式一般分為順序耦合和完全耦合；順序耦合是單向的，如已知溫度計算結構體的變形、應力、應變等；而完全耦合是雙向的，如剎車盤制動過程，盤片與摩擦片的摩擦生熱，熱又導致盤片變形，變形的盤片進一步影響盤片和摩擦片的接觸關系，又進一步的影響摩擦生熱，即力→熱→力→......熱力雙向耦合。
隨著Workbench軟件的更新，再2020以后的版本中加入了耦合場分析模塊，無論是順序耦合和完全耦合，均不需要插入命令流，大大簡化了分析流程。本文采用耦合場瞬態模塊進行完全熱-力耦合分析。
圖1 WB耦合場模塊
2、三維模型搭建與網格劃分
利用solidworks對剎車盤進行三維模型的搭建，摩擦片距剎車盤預定距離為1mm，如圖2所示，導入Hypermesh中進行幾何清理（將小孔、窄邊等進行優化）和網格劃分，如圖3所示，值得注意的是WB對.inp格式（Abaqus）的網格兼容性較好，因此Hypermesh導出網格類型為Abaqus的.inp文件。在這里不再過多的介紹前處理部分，主要針對耦合場的搭建與分析。
圖2剎車盤三維模型
圖3 剎車盤網格劃分
3、耦合場分析搭建
從外部導入.inp網格文件，搭建分析流程，如圖4所示。
圖4 分析流程搭建
3.1 材料定義
材料屬性的定義，參考論文[1]所給出的參數，如下表所示。
對于熱力耦合分析，比熱容、線膨脹系數、熱傳導系數是三個必要的熱力學參數。
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寫在前面
2021 Ansys Innovation大會同期的 “用戶優秀作品展示” 中，我們欣賞到來自【Ansys Innovation大會論文及案例征集】以及【Ansys LS-DYNA用戶案例競賽】的眾多優秀作品，同時，多位作品作者也受邀成為本屆大會主題報告的演講嘉賓
基于ANSYS的直流單芯海纜熱場分析
本文對海底電纜的熱場進行分析，通過ANSYS APDL建模分析，建立了二維模型，模擬了電纜的熱場分布。
1 序言
隨著海洋經濟的蓬勃發展，海底交聯聚乙烯（XLPE）電纜得到了廣大的推崇。海底電纜運行中導體溫度的準確測量涉及到輸電線路的安全可靠、經濟合理運行及海纜的壽命等問題。除此之外，隨著國際化商業合作的項目越來越多
PCB熱-應力可靠性和多場耦合分析培訓班
培訓背景
電路的集成規模越來越大，I/O數越來越多，PCB互連密度不斷加大，隨之帶來許多PCB及集成電路封裝可靠性問題。ANSYS專門針對PCB設計分析解決方案，可以快速從ECAD中直接導入PCB熱物參數，從而能在Mechanical中進行準確的PCB板熱力、疲勞、隨機振動、跌落等可靠性問題的仿真。ANSYS針對集成電路封裝也提供強大解決方案
基于ANSYS的通電電纜的電-熱場耦合分析
本文對電纜的電熱場進行分析，通過ANSYS APDL建模分析,采用單元直接耦合電熱場，準確模擬了電纜的電熱場分布，對工程實踐有指導意義。
1 序言
110k V 及其以上電壓等級的電力電纜，作為電力系統中重要的輸電設備，其安全運行對電力系統非常重要。一旦電力電纜發生故障，不僅會產生巨大的經濟損失，同時還會產生大面積的停電，造成嚴重社會影響。由于運行中的線路過負荷導致電纜過熱受損
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PURPOSE
目的
在水泥行業及垃圾焚燒行業，經常會涉及顆粒在高溫狀態下的反應。通常CFD軟件會提供煤粉顆粒燃燒的標準模板，類似于分解反應，則需要通過程序的接口自己定義。這里我們利用CFX軟件模擬爐內煤粉燃燒及碳酸鈣分解的過程，碳酸鈣的分解速率采用user fortran 實現。
有需要的可以看看，個人覺得蠻好的
電磁場.zip
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