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如何把下面这个稳态的传热例题改为顺态的,跪求....

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发表于 2006-10-23 11:57:14 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 江苏镇江
求解圆管中流体以及管壁的温度分布,考虑流体与管内壁的对流,管外壁与
周围环境对流。已知条件如下:
管内流体的物理属性以及入口条件
导热系数          0.6W/(m*c)
密度              1000kg/m3
比热              4183J/(kg*c)
入口温度          20c
入口流速          3m/s
壁管的物理属性和几何属性
导热系数          100W/(m*c)
管外径            5/16inch
壁厚              0.083inch
长度              12inch
管外对流条件
环境温度          100c
对流系数          10000w/(m2*c)
管内对流条件      
对流系数          15000w/(m2*c)
  
/prep7
!转换数据为SI
pi=acos(-1)
ri=((5/16)-0.083)*0.0254 =0.0058293 !管内半径
r0=(5/16)*0.0254=0.0079375           !管外半径
l=12*0.0254 =0.3048              !管长度
nthick=1                   !径向单元个数
size=(r0-ri)/nthick =0.0021082       !径向单元长度
nlength=nint(l/size) =145      !长度方向单元个数
  
ktube=100                  !管导热系数
kwater=0.6                 !流体导热系数
denswatr=1000              !流体密度
cwater=4183                !流1
  
vinput=3                   !入口流速
carea=pi*(ri**2)=0.0001068           !流通面积
massflow=vinput*carea*denswatr  =0.3204 !质量流率
  
tinlet=20                  !流体入口温度
tbulk=100                  !管外环境温度
hi=15000                   !管内壁与流体的对流系数
h0=10000                   !管外壁对流系数
!定义三类单元
et,1,116,1,1               !KEYOPT(1)=1自由度为温度
!KEYOPT(2)=1       使用SURF151模拟管内对流
et,2,151,,,1,1,1           !KEYOPT(3)=1,轴对称
                     !KEYOPT(4)=1,无中间节点
                     !KEYOPT(5)=1,有额外节点,在FLUID116上
keyopt,2,8,2              !KEYOPT(8)=2,考虑对流
et,3,55,,,1                !KEYOPT(3)=1,轴对称
r,1,2*ri,carea,1           !FLUID116的实常数
  
mp,kxx,1,kwater
mp,c,1,cwater
mp,dens,1,denswatr
mp,kxx,3,ktube
!建模
k,1,0,0,0
k,2,0,-l,0                !注意不是-1,而是-L
k,3,0,-(l+size),0         !注意不是-(1+size),而是-(L+size)
l,1,2
l,2,3                      !线1和2模拟管内流体流动
cm,waterlin,lines          !创建组元,用于生成表面单元
rectng,ri,r0,0,-l          !管壁,-L
type,1
real,1
mat,1
esize,,nlength
lmesh,1
esize,,1
lmesh,2
lsel,s,loc,x,(ri+r0)/2     !选择管两端
lesize,all,,,nthick        !厚度方向单元个数
esize,,nlength             !单元大小
type,3
mat,3
allsel,all
amesh,1
  
lsel,s,loc,x,ri            !选择管内壁
cm,tubelin,lines
type,2
lfsurf,'tubelin','waterlin' !使用宏LFSURF创建表面效应单元
  
/solu
dk,1,temp,tinlet           !流体入口温度
lsel,s,loc,x,r0
sfl,all,conv,h0,,tbulk     !管外壁对流边界
esel,s,ename,,surf151
sfe,all,,conv,0,hi         !管内壁对流系数
esel,s,ename,,fluid116
sfe,all,,hflux,,massflow   !管内流体质量流率,以热流密度方式加载
allsel,all
solve
finish
/post1
nsel,s,loc,x,0             !选择FLUID116
prnsol,temp                !列出流体温度分布
nsel,s,loc,x,r0            !选择管外壁节点
prnsol,temp                !列出管外壁节点温度
发表于 2006-10-23 16:08:34 | 显示全部楼层 来自 江苏南京

参考意见

Simdroid开发平台
我正在研究你的命令流,写得相当好!正试着修改!不过先说说我的思路,抛砖引玉!相互学习!
水流的入口温度作为初始温度进行跌代计算,第一次跌代的温度值作为下次跌代的初温,直到满足控制条件为止!
 楼主| 发表于 2006-10-24 11:21:22 | 显示全部楼层 来自 江苏镇江
谢谢兄台的帮助.该贴是我从其他地方转过来的,有学习的价值.兄台如果计算出来了,请贴出来供大家一起学习.
我修改的思路是,先在入口温度的条件下,进行一步叠代计算(稳态的,时间步长0.01),然后删除入口温度的载荷,修改时间步长(共3600,步长20)并进行瞬态计算,但是结果和稳态一样,不知道错在哪里?
另外,我用GUI形式做题,和用命令流计算结果却不一样,一直不知道问题出在哪?
当做下面两步时sfl,all,conv,h0,,tbulk     !
       esel,s,ename,,surf151
它会跳出警告,说该单元没被选种
 楼主| 发表于 2006-10-29 17:11:13 | 显示全部楼层 来自 江苏镇江
怎么高手都不光顾我的贴子,期待高手出现
等啊等啊....
发表于 2006-10-29 22:50:16 | 显示全部楼层 来自 河南安阳
你是仿造ansys热分析的例子该的吧?做瞬态时如果仅仅删除入口温度的载荷,其他条件没有动的话,比如,sfe,all,,hflux,,massflow,流体仍有热量带入的话,时间长了,可能就会趋于稳态。你可以试试稳态结束后给一个小的瞬态时间,看看结果是不是一样?
GUI和命令流的结果不一样,我以前也遇到过,我觉得GUI结束后一些其他动作,比如,plnsol破坏了数据库,而命令流是一步下来的,如果GUI运行结束后不做其他动作,在继续运行,结果就会一样了。
 楼主| 发表于 2006-10-31 20:26:25 | 显示全部楼层 来自 江苏镇江
xiaov 兄,能不能帮忙做一下,看一下具体是应该改变哪几个量才能够解决流体带入热量的问题?
要把该稳态的例子转换成瞬态的,关键之处可能就在这边了---即确定要改变的量.
不知到有哪本书对这方面知识介绍的比较详细
发表于 2006-11-1 09:13:55 | 显示全部楼层 来自 安徽合肥
先顶下
慢慢研究下
............................
 楼主| 发表于 2006-11-6 10:55:26 | 显示全部楼层 来自 江苏镇江
问题已解决,按照我的思路修改是正确的,另外要作一个小的变更(xiaov 兄所提醒的那样,减少计算的时间,不能太长,在此谢谢xiaov兄和其他关注该贴的网友).
先在入口温度的条件下,进行一步叠代计算(稳态的,时间步长0.01),然后删除入口温度的载荷,修改时间步长(共100~2000s,步长20)并进行瞬态计算.最终的叠代的时间不能太长,因为太长就达到稳态了,这样计算出来的结果就和稳态一样了.
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