
- •Глава 8. Теплопередача излучением
- •8.1. Краткий обзор главы
- •8.2. Теплопередача излучением
- •Абсолютно черное тело
- •Surf19 Дополнительный узел
- •Порядок задания элементов surf19:
- •Элементы surf19
- •Порядок задания элемента surf22 :
- •8.7. Использование элемента излучения link31
- •8.8. Использование генератора матрицы излучения
- •Ориентация излучающих поверхностей:
- •8.8.2. Использование матрицы излучения
- •Применение элементов surf22 для моделирования излучения
Элементы surf19

Порядок задания элемента surf22 :
-
Определяется дополнительный узел (вне основного элемента).
-
Для наложения элементов SURF22 на модель используется команда ESURF. (Номер дополнительного узла указывается с помощью команды ESURF.)
-
Используется опция KEYOPT(1)=1, чтобы определить температуру в качестве степени свободы узла.
-
Задается KEYOPT(4) = 1 при использовании четырех узлов элемента,
= 0 при использовании восьми узлов элемента
(с учетом среднего узла).
-
Для задания эффектов излучения используется опция KEYOPT (9) =1.
-
Задается степень черноты: EMIS ()
-
Задаются реальные константы: FORMF (Fij),
SBCONST (константа Стефана-Больцмана, )
Элемент SURF22 используется для моделирования граничных поверхностей в трехмерном анализе. По существу, это плоский элемент с 4-мя или 8-мью узлами, в зависимости от заданного ключа KEYOPT(4). Данный элемент накладывается на поверхность трехмерного теплового элемента, чтобы задать излучательное граничное условие.
8.7. Использование элемента излучения link31
Элемент LINK31 может использоваться для простых задач: излучение между двумя или более точками. Использование этого метода возможно при условии, что угловые коэффициенты известны.
Для данного элемента может быть определена степень черноты, зависящая от температуры.(Для получения более подробной информации см. Руководство “Элементы”.)
Для элементов LINK31 задаются следующие параметры:
Свойства материала: EMIS ()
Реальные константы:
площадь AREA (Ai),
угловой коэффициент FORMF(Fij),
степень черноты EMISSIVITY(),
константа Стефана-Больцмана SBCONST .
8.8. Использование генератора матрицы излучения
-
Вспомогательный процессор AUX12 вычисляет тепловую матрицу излучения [K], которая учитывает излучение между двумя или несколькими поверхностями.
-
Матрица содержит вычисленные угловые коэффициенты для поверхностей.
-
Матрица может использоваться как суперэлемент (MATRIX50) в тепловом анализе для вычисления распределения температур.
Генератор матрицы излучения AUX12 следует использовать для более сложных задач излучения, учитывающих наличие двух и более поверхностей с неизвестными угловыми коэффициентами. Этот метод сложен в вычислительном отношении и требует относительно большого времени работы центрального процессора..
Пример
-
Представленная ниже модель относится к трубе, встроенной в стенку печи на половину поперечного размера.
В приведенном примере предполагается, что печь достаточно длинная, чтобы можно было использовать двумерную модель. Обратите внимание, что ввод пространственного узла не требуется, поскольку данная система является замкнутой.
Числа, проставленные на модели, представляют собой номера узлов.
При использовании вспомогательного процессора AUX12 необходимо выполнить три отдельных шага:
-
Задать излучающие поверхности с помощью препроцессора PREP7, используя элементы LINK32 в двумерном анализе (SHELL57 - в трехмерном).
-
Обратиться к процессору излучения (/AUX12), чтобы получить матрицу излучения.
-
Ввести информацию, необходимую для вычисления угловых коэффициентов между излучающими поверхностями (описание команд приведено ниже).
-
Вернувшись в препроцессор PREP7, задать полученную матрицу излучения как суперэлемент MATRIX50, чтобы включить излучение в тепловой анализ.