..:: ANSYS专区-典型,例题,试作,讨论-【讨论】一个典型的例题，大家试作一下，{Simwe仿真论坛(forum.simwe.com)，CAE/CAD/CAM/，FEA/FEM/有限元分析论坛-(手机验证注册)}

yjzhang_xaut 发表于 2003-5-3 10:50:11

【讨论】一个典型的例题，大家试作一下

本人认为这道题很具典型性，它包括了以下几方面知识：（1）热/流体耦合；（2）多组分传输；（3）物理场的应用。现抄题目如下，有理论解。

yjzhang_xaut 发表于 2003-5-3 11:04:19

回复：【讨论】一个典型的例题，大家试作一下

还是这样看方便：

[例]套管换热器外管内径60mm,内管规格φ40X4mm,用水将流量为2500Kg/h,的某液
体有机物从100℃冷却至40℃，水走管内，有机物走环隙，逆流流动，操作温度下，
有机物密度860Kg/m3,黏度2.8X10-3N.s/m2，比定压热容2.26KJ/(Kg.℃), 导热系数
0.452W/(m.℃) ,水的进、出口温度分别为15℃和45℃，热损失不记。试求：
（1）水对管内壁的给热系数；（2）有机溶液对管外壁的给热系数。
  给出30℃时水的物性参数：DENS=995.7VISC=0.0008KXX=0.618C=4.174 （/UNITS，SI）
现将入口处流速给出：内管v=0.752;套管环隙流速：v=0.514
理论解：（1）4465；（2）433.4 (要根据过渡流计算方法进行修正，修正系数f=0.699,先求得给热系数h=723;最终值为：h'=f.h)

！！！！！大家可以先各抒己见，谈谈自己的解题思路。！！！！！

wajish_zj 发表于 2003-5-6 16:23:20

回复：【讨论】一个典型的例题，大家试作一下

我也想做这个，请问能否提供资料，做好的，谢谢了
E-MAIL wajish_zj@sohu.com

yjzhang_xaut 发表于 2003-5-8 16:18:00

回复：【讨论】一个典型的例题，大家试作一下

怎么参与的人不多啊！我先说一下我做的情况吧。在例题中计算时可以不用知道中间隔离体的材料性质，但用FEM解题时，必须知道，因为要通过它实现数值在节点间的传递。我做题时选用材料为紫铜：KXX=398，DENS=8950，C=382。（单位：SI）因为材料的选取不同，结果肯定也不同，和理论解会有差距。我做的情况如下：大家可以考过去run一下，我的结果有问题，和理论解相差较大，我们可以继续相互讨论。
！********NOW BEGIN******
/title,heat exchanger problem
!two different fluids separated by a solid wall
!solve by 2 species
LX = 100e-3                         ! Length in X direction
NDX = 30                         ! Number of X divisions
LY1 = 16e-3                      ! fluid 1 width
LY2 = 4e-3                      ! solid width
LY3 = 10e-3                      ! fluid 2 width
NDY1= 8
NDY2= 4
NDY3= 6
/prep7
/UNITS,SI
TOFFST,273
smrt,off
et,1,141,,,2                      ! 2D XY system
!species keyopt,1,1,2             ! 2 species
!axisymm
keyopt,1,1,2                      !use for axisymm RY system only
eshape,0,2D                            ! Quad elements
rectng,,LX,,LY1                   !fluid 1 area
rectng,,LX,LY1,LY1+LY2             !solid area
rectng,,LX,LY1+LY2,LY1+LY2+LY3    !fluid 2 area
nummrg,all
numcmp,all
lsel,s,,,3,9,3
lsel,a,,,1
lesize,all,,,NDX,
lsel,s,,,2,4,2
lesize,all,,,NDY1,-3.0
lsel,s,,,5,7,2
lesize,all,,,NDY2,1.0
lsel,s,,,8,10,2
lesize,all,,,NDY3,-3.0
allsel
mat,1          !for fluids material must be 1
amesh,1       !mesh fluid 1 region
amesh,3       !mesh fluid 2 region
mat,2          !for solid set material to 2
amesh,2       !mesh solid region
!----inner region 1
!bc inlet
lsel,s,,,4
nsll,s,1
d,all,temp,15
D,ALL,VX,1.087
D,ALL,VY,0
!bc outlet
lsel,s,,,2
nsll,s,1
d,all,TEMP,45
d,all,pres,0
lsel,s,,,1
nsll,s,1
d,all,vy,0       !symmetry surface for fluid 1 only
!---region 2
!**bc inlet
lsel,s,,,8
nsll,s,1
d,all,TEMP,100    !inlet temp specified for fluid 2
d,all,VX,-0.514
D,ALL,VY,0
!**bc outlet
lsel,s,,,10
nsll,s,1
D,ALL,TEMP,40
d,all,pres,0.    !outlet pressure specified for fluid 2
!**top wall
lsel,s,,,9
nsll,s,1
d,all,vx,0       !wall boundary conditions
d,all,vy,0
allsel
!solid properties
mp,dens,2,8950    !specify solid region 3 properties
mp,kxx,2,398
mp,c,2,382
/SOLU
!ic for species
nsel,s,loc,x,,lx !select nodes for fluid 1
nsel,s,loc,y,o,ly1
ic,all,sp01,1.0 !set mass fraction for fluid 1
ic,all,sp02,0.0
nsel,s,loc,x,,lx
nsel,s,loc,y,ly1+ly2,ly1+ly2+ly3!select nodes for fluid 2
ic,all,sp01,0.0                !set mass fraction for fluid 2
ic,all,sp02,1.0
allsel
FLDA,ITER,EXEC,200
FLDA,PROT,DENS,CMIX       ! Fluid density
FLDA,PROT,VISC,CMIX       ! Fluid viscosity
FLDA,PROT,COND,CMIX       ! Fluid conductivity
FLDA,PROT,SPHT,CMIX       ! Fluid specific heat
flda,vary,dens,t          !all properties MUST be variable
flda,vary,visc,t
flda,vary,cond,t
flda,vary,spht,t
FLDA,NOMI,DENS,1.0       ! initial density for all fluid region
FLDA,NOMI,VISC,2.0       ! initial viscosity for all fluid region
FLDA,NOMI,COND,3.0       ! initial conductivity for all fluid region
FLDA,NOMI,SPHT,4.0       ! initial specific heat for all fluid region
msprop,1,spht,constant,4.174 !sp heat for fluid 1
msprop,2,spht,constant,2.26 !sp heat for fluid 2
msprop,1,dens,constant,995.7 !density for fluid 1
msprop,2,dens,constant,860    !density for fluid 2
msprop,1,visc,constant,0.0008 !viscosity for fluid 1
msprop,2,visc,constant,2.8    !viscosity for fluid 2
msprop,1,cond,constant,0.618 !conductivity for fluid 1
msprop,2,cond,constant,0.452 !conductivity for fluid 2
!FLDA,CONV,PRES,1.0E-10       !PCCR convergence criterion
!FLDA,TERM,PRES,1.E-09
FLDA,OUTP,SP01,T
FLDA,OUTP,SP02,T
save
SOLVE                   !solve for flow only
FLDA,SOLU,ENRG,F
FLDA,SOLU,FLOW,T
FLDA,SOLU,TEMP,T
FLDA,METH,ENRG,3
FLDA,ITER,EXEC,50
FLDA,RELX,TEMP,1.
SOLVE                   !solve for temperature only
finish
/POST1
SET,LAST
PLNSOL,TEMP
PLNSOL,HFLM
PATH,INNER,2
PPATH,1,,0,LY1
PPATH,2,,LX,LY1
PDEF,HFLM,HFLM
PASAVE,INNER,FILEA
PLPATH,INNER
PATH,OUTER,2
PPATH,1,,0,LY2
PPATH,2,,LX,LY2
PDEF,HFLM,HFLM
PASAVE,OUTER,FILEA
PLPATH,OUTER

bluegrass 发表于 2003-5-13 21:04:08

回复：【讨论】一个典型的例题，大家试作一下

good , I`ll try.:).

菜鸟3000 发表于 2003-5-23 09:47:18

yjzhang_xaut 发表于 2003-5-24 16:02:31

回复：【讨论】一个典型的例题，大家试作一下

我做的结果怎么会这样？
LX=1000E-3：NDX=30 SSUM1=8905.97    SSUM2=-20382.0006
LX=100E-3：NDX=30SSUM1=23438.8855443.4） SSUM2=-126227.484（4465）
  NDX=50 SSUM1=39433.4553（443.4） SSUM2=-212958.999（4465）
（LX代表管长，NDX代表X方向的网格数，SSUM1代表管外壁上所有节点的换热系数之和，即有机溶液对管外壁的换热系数；SSUM2代表管内所有节点的换热系数系数之和，即水对管内壁的换热系数）按理论解，SSUM1应该为：443.4，SSUM2应该为：4465。
长度不同，换热系数不同，倒可以理解。但为什么网格划分不同，结果却会相差如此之大？？？？？
现将我修改后的命令流贴出来，共同学习，共同进步！！！！
/title,heat exchanger problem
!two different fluids separated by a solid wall
!solve by 2 species
LX =100e-3                   ! Length in X direction(LX=1000E-3)
NDX = 30                         ! Number of X divisions(NDX=50)
LY1 = 16e-3                   ! fluid 1 width
LY2 = 4e-3                      ! solid width
LY3 = 10e-3                   ！fluid 2 width
NDY1= 8
NDY2= 4
NDY3= 6
/prep7
TOFFST,273
smrt,off
et,1,141,,,2
!species keyopt,1,1,2             ! 2 speciesaxisymm
keyopt,1,1,2                      !use for axisymm RY system only
eshape,0,2D                            ! Quad elements
rectng,,LX,,LY1                   !fluid 1 area
rectng,,LX,LY1,LY1+LY2             !solid area
rectng,,LX,LY1+LY2,LY1+LY2+LY3    !fluid 2 area
nummrg,all
numcmp,all
lsel,s,,,3,9,3
lsel,a,,,1
lesize,all,,,NDX,
lsel,s,,,2,4,2
lesize,all,,,NDY1,-3.0
lsel,s,,,5,7,2
lesize,all,,,NDY2,1.0
lsel,s,,,8,10,2
lesize,all,,,NDY3,-3.0
allsel
mat,1          !for fluids material must be 1
amesh,1       !mesh fluid 1 region
amesh,3       !mesh fluid 2 region
mat,2
!type,2          !for solid set material to 2
amesh,2       !mesh solid region
!----inner region 1
!bc inlet
lsel,s,,,4
nsll,s,1
d,all,temp,15
D,ALL,VX,1.087
D,ALL,VY,0
!bc outlet
lsel,s,,,2
nsll,s,1
d,all,TEMP,45
d,all,pres,0
lsel,s,,,1
nsll,s,1
d,all,vy,0       !symmetry surface for fluid 1 only
lsel,s,,,3
nsll,s,1
d,all,vx
d,all,vy
allsel
!---region 2
!**bc inlet
lsel,s,,,8
nsll,s,1
d,all,TEMP,100    !inlet temp specified for fluid 2
d,all,VX,-0.514
D,ALL,VY,0
!**bc outlet
lsel,s,,,10
nsll,s,1
D,ALL,TEMP,40
d,all,pres,0.    !outlet pressure specified for fluid 2
!**top wall
lsel,s,,,6,9,3
nsll,s,1
d,all,vx,0       !wall boundary conditions
d,all,vy,0
allsel
!solid properties
mp,dens,2,8950    !specify solid region 3 properties
mp,kxx,2,398
mp,c,2,382
/SOLU
!ic for species
nsel,s,loc,x,,LX !select nodes for fluid 1
nsel,r,loc,y,0,LY1
ic,all,sp01,1.0 !set mass fraction for fluid 1
ic,all,sp02,0.0
nsel,s,loc,x,,LX
nsel,r,loc,y,LY1+LY2,LY1+LY2+LY3!select nodes for fluid 2
ic,all,sp01,0.0                !set mass fraction for fluid 2
ic,all,sp02,1.0
allsel
FLDA,ITER,EXEC,200
FLDA,PROT,DENS,CMIX       ! Fluid density
FLDA,PROT,VISC,CMIX       ! Fluid viscosity
FLDA,PROT,COND,CMIX       ! Fluid conductivity
FLDA,PROT,SPHT,CMIX       ! Fluid specific heat
flda,vary,dens,t          !all properties MUST be variable
flda,vary,visc,t
flda,vary,cond,t
flda,vary,spht,t
FLDA,NOMI,DENS,1.0       ! initial density for all fluid region
FLDA,NOMI,VISC,2.0       ! initial viscosity for all fluid region
FLDA,NOMI,COND,3.0       ! initial conductivity for all fluid region
FLDA,NOMI,SPHT,4.0       ! initial specific heat for all fluid region
msprop,1,spht,constant,4.174e3 !sp heat for fluid 1
msprop,2,spht,constant,2.26e3 !sp heat for fluid 2
msprop,1,dens,constant,995.7 !density for fluid 1
msprop,2,dens,constant,860    !density for fluid 2
msprop,1,visc,constant,0.0008 !viscosity for fluid 1
msprop,2,visc,constant,2.8e-3    !viscosity for fluid 2
msprop,1,cond,constant,0.618 !conductivity for fluid 1
msprop,2,cond,constant,0.452 !conductivity for fluid 2
FLDA,CONV,PRES,1.0E-10       !PCCR convergence criterion
FLDA,TERM,PRES,1.E-09
FLDA,OUTP,SP01,T
FLDA,OUTP,SP02,T
SAVE
SOLVE                         !solve for flow only
FLDA,SOLU,ENRG,F
FLDA,SOLU,FLOW,T ！求解流体方程
FLDA,SOLU,TURB,T ！求解湍流方程
FLDA,SOLU,TEMP,T ！求解温度方程
FLDA,METH,ENRG,3
FLDA,ITER,EXEC,50
FLDA,RELX,TEMP,1.
SOLVE                      !solve for temperature only
finish
/POST1
SET,LAST
PLNSOL,HFLM          ！显示换热系数
LSEL,S,,,6
NSLL,S,1
*GET,MNND1,NODE,0,NUM,MIN
*GET,MXND1,NODE,0,NUM,MAX
ssum1=0
hflm1=0
*do,i,MNND1,MXND1,1
*get,hflm1,node,i,HFLM !得到外壁节点的换热系数
ssum1=ssum1+hflm1    ！将其依次相加
*enddo
*status,ssum1
ALLSEL
LSEL,S,,,3
NSLL,S,1
*GET,MNND2,NODE,0,NUM,MIN
*GET,MXND2,NODE,0,NUM,MAX
ssum2=0
hflm2=0
*do,j,MNND2,MXND2,1
*get,hflm2,node,j,HFLM    ！得到内壁节点的换热系数
ssum2=ssum2+hflm2          ！将其依次相加
*enddo
*status,ssum2
ALLSEL

请多指教！！

peacez 发表于 2003-6-15 11:15:58

回复：【讨论】一个典型的例题，大家试作一下

好好，，可惜我不会呀，看来的好好学习了，哈哈

limingtiger 发表于 2003-6-30 08:49:27

回复：【讨论】一个典型的例题，大家试作一下

it seems that there are some mistakes in it

limingtiger 发表于 2003-6-30 09:00:20

回复：【讨论】一个典型的例题，大家试作一下

i think you need not to use ansys to solve the problem
it is very imple just as you described
i think if you don't give the velocity of water and solution, just give the coefficient of conducity of the pipe, the problem will be more complex.

gdhp 发表于 2003-9-2 20:26:25

回复：【讨论】一个典型的例题，大家试作一下

看了你的命令流，有几个问题想问一下：
（1）为什么你在定义了流体特性为CMIX，并指定为可变后，还要给出下面的
各流体区域初始时的特性，以及各流体特性。
FLDA,NOMI,DENS,1.0 ! initial density for all fluid region
FLDA,NOMI,VISC,2.0 ! initial viscosity for all fluid region
FLDA,NOMI,COND,3.0 ! initial conductivity for all fluid region
FLDA,NOMI,SPHT,4.0 ! initial specific heat for all fluid region
msprop,1,spht,constant,4.174 !sp heat for fluid 1
msprop,2,spht,constant,2.26 !sp heat for fluid 2
msprop,1,dens,constant,995.7 !density for fluid 1
msprop,2,dens,constant,860 !density for fluid 2
msprop,1,visc,constant,0.0008 !viscosity for fluid 1
msprop,2,visc,constant,2.8 !viscosity for fluid 2
msprop,1,cond,constant,0.618 !conductivity for fluid 1
msprop,2,cond,constant,0.452 !conductivity for fluid 2
为什么要这么样呢？我印象中只要给出如air－SI后，就不需要再定义啥了阿？难道你这

个是针对CMIX这个特性时必须的吗？

（2）对耦合分析，我的概念是对物理环境耦合分析中，必须在流体分析和热分析之间有

一个传递的量，如H等。但你的命令中，好像都是单独算流体和热的。
(3)你的单元也只设定了一个FLUID141，会不会对结果有问题啊？

我现在也在做固液耦合的传热问题，我发现大家算这类问题的时候，好像都是只设定

FLUID141单元，对流体材料定位1，固体为2。现在我液有些问题，想得到你的帮助。

我的EMIL:gdhp_seu@163.com

leixiang211 发表于 2003-9-12 00:04:11

轻风发表于 2003-9-12 17:04:19

gdhp 发表于 2003-9-17 20:37:07

回复：【讨论】一个典型的例题，大家试作一下

好，我来试试。怎么没人回答我的问题啊？

zzs740513 发表于 2003-9-23 14:57:55

coolstar 发表于 2003-10-20 20:45:30

回复：【讨论】一个典型的例题，大家试作一下

yjzhang_xaut,我对你的这一例题很有兴趣，运行了一下你的命令流发觉有以下几个问题，提出来大家一起讨论，也希望你也能参与讨论回答，大家共同提高：
1、在第二步进行温度方程求解时，你的命令流为
FLDA,SOLU,ENRG,F
FLDA,SOLU,FLOW,T ！求解流体方程
FLDA,SOLU,TURB,T ！求解湍流方程
FLDA,SOLU,TEMP,T ！求解温度方程
FLDA,METH,ENRG,3
FLDA,ITER,EXEC,50
FLDA,RELX,TEMP,1.
SOLVE !solve for temperature only
我觉得应为
FLDA,SOLU,ENRG,t
FLDA,SOLU,FLOW,f ！不求解流体方程
求解温度方程时先使ENRG为T,并关掉压力方程求解（默认打开）。另外你迭代数50我run一下只收敛到1.0e-2，建议多迭代。
2、另外，你求水对管内壁的换热系数时用SSUM2代表管内所有节点的换热系数系数之和，我不懂这理论依据何来？我这样算过一例结果与理论值相差非常大，书上定义的管壁的换热系数α应为平均对流传热系数，而ANSYS算出的HFLM应为局部对流传热系数，随管长L而变化，至于如何由HFLM得出α，目前我也没找到，如果有谁知道的话希望能告诉我一下，我正在做毕业论文要用到。
3、还有下面的做法是错的：
LSEL,S,,,3
NSLL,S,1
*GET,MNND2,NODE,0,NUM,MIN
*GET,MXND2,NODE,0,NUM,MAX
ssum2=0
hflm2=0
*do,j,MNND2,MXND2,1
*get,hflm2,node,j,HFLM ！得到内壁节点的换热系数
ssum2=ssum2+hflm2 ！将其依次相加
*enddo
因为LINE3上的NODE数的增加不是按1递增的，而是没有规律的，不信可以查看一下，所以不能按1递增取点。
4、请问一下下列对DNES、VISC、COND、SPHT的名义值为1.0、2.0、3.0、4.0是根据什么定义的，并且根后面用msprop定义的四种属性值不一致，请解析一下。
FLDA,NOMI,DENS,1.0 ! initial density for all fluid region
FLDA,NOMI,VISC,2.0 ! initial viscosity for all fluid region
FLDA,NOMI,COND,3.0 ! initial conductivity for all fluid region
FLDA,NOMI,SPHT,4.0 ! initial specific heat for all fluid region
msprop,1,spht,constant,4.174e3 !sp heat for fluid 1
msprop,2,spht,constant,2.26e3 !sp heat for fluid 2
msprop,1,dens,constant,995.7 !density for fluid 1
msprop,2,dens,constant,860 !density for fluid 2
msprop,1,visc,constant,0.0008 !viscosity for fluid 1
msprop,2,visc,constant,2.8e-3 !viscosity for fluid 2
msprop,1,cond,constant,0.618 !conductivity for fluid 1
msprop,2,cond,constant,0.452 !conductivity for fluid 2

lzcfan 发表于 2003-10-22 12:06:32

风机流场的模拟

用fluid142单元来模拟风机的流场，其中的实常数C1,C2,C3为风扇的曲线常数
，我只知道这些，对于三维绕流的题虽能算，但对于风机的模拟却步知道怎做
万望各位大虾相助。
i am now in great need of your help.
experts working fan field or other related fields,pls lend me your hand

with appreciation to those to help me

coolstar 发表于 2003-10-23 21:30:46

回复：【讨论】一个典型的例题，大家试作一下

yjzhang_xaut还来吗，想与你探讨一下！
风扇模型我没用过，不好意思，上面的兄弟。

yjzhang_xaut 发表于 2003-10-29 20:48:30

回复：【讨论】一个典型的例题，大家试作一下

有好长一段时间没有上来了，看到仍有这么多人关注这一问题，深表感激！遗憾的是我一直没有作出和理论值相近的解，一来由于本人机械出身，对热工程物理还是门外汉；而来，这段时间对这一问题再没有深究下去。不过，我相信会有更精通的人求出合理的解。

coolstar 发表于 2003-10-30 22:05:43

回复：【讨论】一个典型的例题，大家试作一下

yjzhang_xaut 你好,能否告诉我在求水对管内壁的换热系数时用SSUM2代表管内所有节点的换热系数系数之和的理由吗？我也一直弄不明白HFLM有什么用，谢谢！

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【讨论】一个典型的例题，大家试作一下

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风机流场的模拟

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