实例2

一圆筒形的罐有一接管,罐外径为3英尺，壁厚为0.2英尺，接管外径为0.5英尺，壁厚为0.1英尺，罐与接管的轴线垂直且接管远离罐的端部。如图所示：

罐内流体温度为华氏450度,与罐壁的对流换热系数年为250BUT/hr-ft²-^oF,接管内流体的温度为华氏100度,与管壁的对流换热系数随管壁温度而变。接管与罐为同一种材料，它的热物理性能如下表所示：

*接管内壁对流系数

求罐与接管的温度分布。

以下分别列出LOG文件及菜单操作

/prep7
/title,Steady-state thermal analysis of pipe junction
/units,bin       ！使用英制单位
et,1,90        ！定义热单元
mp,dens,1,.285      ！密度
mptemp,,70,200,300,400,500     ！建立温度表
mpdata,kxx,1,,8.35/12,8.90/12,9.35/12,9.80/12,10.23/12 ！导热系数
mpdata,c,1,,0.133,0.177,0.119,0.122,0.125   ！比热 
mpdata,hf,2,,426/144,405/144,352/144,275/144,221/144 ！接管对流系数
！定义几何模型参数
ri1=1.3        ！罐内半径
ro1=1.5       ！罐外半径
z1=2        ！罐长
ri2=0.4        ！接管内半径
ro2=0.5       ！接管外半径
z2=2        ！接管长
！建立几何模型
cylind,ri1,ro1,,z1,,90      ！1/4罐体
wprota,0,-90     ！将工作平面旋转到垂直于接管轴线
cylind,ri2,ro2,,z2,-90    ！1/4接管
wpstyl,defa     ！将工作平面恢复到默认状态
vovlap,1,2     ！进行OVERLAP布尔操作
/pnum,volu,1     ！打开实体编号
/view,,-3,-1,1     ！定义显示角度
/type,,4
/title, Volumes used in building pipe/tank junction
vplot      ！显示实体
vdele,3,4,,1     ！删除多余实体
！划分网格
asel,,loc,z,z1     ！选择罐上Z=Z1的面
asel,a,loc,y,0     ！添加选择罐上Y=0的面
cm,aremote,area    ！创建名为AREMOTE的面组
/pnum,area,1
/pnum,line,1
/title,lines showing the portion being modeled
aplot
/noerase
lplot
/erase
accat,all     ！组合罐远端的面及线，为映射划分网
！格作准备
lccat,12,7
lccat,10,5
lesize,20,,,4     ！在接管壁厚方向分4等分
lesize,40,,,6     ！在接管长度方向分6等分
lesize,6,,,4     ！在罐壁厚方向分4等分
allsel      ！选择EVERYTHING
esize,0.4     ！设定默认的单元大小
mshape,0,3d     ！选择3D映射网格
mshkey,1     
save      ！保存数据文件
vmesh,all     ！划分网格，产生节点与单元
/pnum,defa
/title, elements in portion being modeled
eplot      ！显示单元
finish
！加载求解
/solu      
antype,static     ！定义为稳态分析
nropt,auto     ！设置求解选项为Program-chosen
！Newton-Raphson
tunif,450     ！设定初始所有节点温度
csys,1      ！变为柱坐标
nsel,s,loc,x,ri1     ！选择罐内表面的节点
sf,all,conv,250/144,450   ！定义对流边界条件
cmsel,,aremote    ！选择AREMOTE面组
nsla,,1      ！选择属于AREMOTE面组的节点
d,all,temp,450     ！定义节点温度
wprota,0,-90     ！将工作平面旋转到垂直于接管轴线 
cswpla,11,1     ！创建局部柱坐标
nsel,s,loc,x,ri2     ！选择接管内壁的节点
sf,all,conv,-2,100    ！定义对流边界条件 
allsel      ！选择EVERYTHING
/pbc,temp,,1     ！显示所有温度约束
/psf,conv,,2     ！显示所有对流边界
/title,Boundary conditions
nplot      ！显示节点
wpstyle,defa     ！工作平面恢复默认状态
csys,0      ！变为直角坐标
autots,on     ！打开自动步厂长
nsubst,50     ！设定子步数量 
kbc,0      ！设定为阶越
outpr,nsol,last     ！设置输出
solve      ！进行求解
finish
！进入后处理
/post1
/title,Temperature contrours at pipe/tank junction
plnsol,temp     ！显示温度彩色云图
finish
/exit,all

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