及dAJ,然后进行数字积分。
辐射对:在辐射问题中,辐射对由一些相互之间存在辐射的面组成,可以是开放的或是闭合的。在ANSYS中,可以定义多个辐射对,它们相互之间也可以存在辐射ANSYS使用辐射对来计算一个辐射对中各面间的形状系数;每一个开放的辐射对都可以定义自己的环境温度,或是向周围环境辐射的空间节点。
Radiosity 求解器:当所有面上的温度已知时,Radiosity 求解器方法通过计算每一个面上的辐射热流来得到辐射体之间的热交换。而面上的热流为接下来的热传导分析提供了有限元模型的边界条件。重复上面的过程,就会由于新的时间步或者新的迭代循环会得到新的热流边界条件,从而计算出新的温度分布。在计算中使用的每个表面的温度必须是均匀的,这样才能满足辐射模型的条件。
分析热辐射问题
针对不同的情况ANSYS为热辐射分析提供了四种方法。
热辐射线单元(LINK31),模拟两节点间(或多对节点)间辐射;
表面效应单元(SURF151及SURF152),模拟点对面(线)的辐射;
利用AUX12生成辐射矩阵,模拟更一般的面与面(或线与线)的辐射(只有ANSYS/Multiphysics
ANSYS/Mechanical和ANSYS/Professional这些产品提供辐射矩阵生成器);
Radiosity求解器方法,求解二维、三维面与面之间的热辐射,该方法对所有含温度自由度的
二维和三维单元都适用。(只有ANSYS/Multiphysics,ANSYS/Mechanical和ANSYS/Professio-
nal这些产品提供Radiosity求解器)
可以将上面四种辐射方法中的任何一种用于稳态或瞬态热分析中。辐射是一种非线性现象,因此需要进行平衡迭代来得到收敛解。
节点间的热辐射
非线性线单元LINK31用于计算两节点间或多对节点间的简单辐射热传递,节点的位置是任意的,可作为其它单元的节点。LINK31需要定义如下数据:
材料属性:EMIS辐射率(可以随温度变化)
实常数:AREA(Ai)(有效辐射面积)
FORMF(Fij)(形状系数)
SBCONST(Stefan-Boltzman常数)
有关LINK31的使用实例,请参考《ANSYS 校验手册》:
VM106Radiant energy emission
VM107Thermocouple radiation
点与面间的热辐射
应用表面效应单元可以方便地计算点与面间的辐射,包括2D的SURF151及3D的SURF152单元:
首先在实体单元的辐射表面覆盖一层表面效应单元;
单元关键选项KEYOPT(9)激活这些单元的热辐射分析功能;
如果设置KEYOPT(9)=1(缺省值),则可在单元实常数中定义形状系数;
如果设置KEYOPT(9)=2或3,则程序基于单元表面的法向与附加节点的位置关系、考虑余弦效应,计算形状
