【问题描述】
一个保温桶,由4层组成。从外到内依次是:钢,铝,复合材料,铝。桶内是热水,而桶外是空气。需要确定桶壁的温度场分布。已知:桶内半径是0.1米,桶长度为0.1米,从内到外,4层厚度分别是0.01米,0.02米,0.01米,0.005米,钢,复合材料,铝的导热系数分别是60.5(瓦/米度),0.055(瓦/米度),236(瓦/米度),水温80摄氏度,空气温度为摄氏度,空气对流系数是12.5(瓦/平方米度).

(《注》该例子来自于许京荆编著的《ANSYS 13.0 WORKBENCH数值模拟技术》,2012年)
【建模分析】
1.这是一个稳态热分析问题,需要使用steady-state thermal模块。
2. 这是一个轴对称问题,只需要分析其一个径向截面,然后用2D分析的轴对称进行处理。
3.几何建模。在DM中创建四个草图,然后分别形成四个面体,再形成一个多体构件。
4.边界条件。对里层使用温度边界条件,对外层设置对流换热边界条件。
【求解过程】
1. 打开ANSYS WORKBNCH14.5。
2. 创建稳态热分析系统。
一个保温桶,由4层组成。从外到内依次是:钢,铝,复合材料,铝。桶内是热水,而桶外是空气。需要确定桶壁的温度场分布。已知:桶内半径是0.1米,桶长度为0.1米,从内到外,4层厚度分别是0.01米,0.02米,0.01米,0.005米,钢,复合材料,铝的导热系数分别是60.5(瓦/米度),0.055(瓦/米度),236(瓦/米度),水温80摄氏度,空气温度为摄氏度,空气对流系数是12.5(瓦/平方米度).
(《注》该例子来自于许京荆编著的《ANSYS 13.0 WORKBENCH数值模拟技术》,2012年)
【建模分析】
1.这是一个稳态热分析问题,需要使用steady-state thermal模块。
2. 这是一个轴对称问题,只需要分析其一个径向截面,然后用2D分析的轴对称进行处理。
3.几何建模。在DM中创建四个草图,然后分别形成四个面体,再形成一个多体构件。
4.边界条件。对里层使用温度边界条件,对外层设置对流换热边界条件。
【求解过程】
1. 打开ANSYS WORKBNCH14.5。
2. 创建稳态热分析系统。
