ABAQUS案例实践:深入探索热辐射分析


ABAQUS培训案例之热分析-热辐射的图1

ABAQUS培训案例之热分析-热辐射的图2

ABAQUS培训案例之热分析-热辐射的图3

图1模型示意图

今天给大家分享的是热辐射分析。如图1所示,模型由2个part组成,一个是fin,其周期对称性在设置辐射换热时可以设置,另一个代表周边环境的ambient。模型先进行了稳态分析,然后建立2个瞬态分析步,实现环境温度为800时对fin加热的过程,和环境温度38时fin部件的冷却过程。当然除了ambient和fin的辐射换热,ambient和fin也分别建立了Surface film condition换热。下面详解每个步骤的设置。


目标:辐射换热与对流换热设置,cavity  radiation应用。

材料:材料参数定义了Density为7800,Conductivity和SpecificHeat分别为50和500(SI单位制)。

分析步设置:本案例设置了三个分析步,step-1为热稳态分析步,step-2和step-3为瞬态分析步,如下图所示。历史输出设置output三个节点的温度输出。


ABAQUS培训案例之热分析-热辐射的图4

图2 分析步设置

相互作用设置:定义了三个换热条件,设置bot面换热系数Surfacefilm condition为2500,热沉温度100,srfs面换热系数Surface film condition为10,step-1热沉温度38,step-2时为800,step-3时改为38。设置srfs和samb之间的辐射换热Cavity radiation,发射系数为0.8和1,并设置Symmetry对称,如下图所示。

ABAQUS培训案例之热分析-热辐射的图5

图3 换热设置

边界条件:设置所有区域初始温度为77,ambient的温度step-1时38,step-2时为800(加热过程),step-3时改为38(冷却过程)。如图4所示。

ABAQUS培训案例之热分析-热辐射的图6

图4 边界条件


网格与单元:划分四边形网格,采用DC2D4单元,建立job,提交分析。求解后,图5是fin的温度分布云图和三个节点的温度变化曲线。可以看到fin加热和冷却时的温度变化曲线。

ABAQUS培训案例之热分析-热辐射的图7

ABAQUS培训案例之热分析-热辐射的图8


ABAQUS培训案例之热分析-热辐射的图9

图5 温度分布云图及温度曲线



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