【正文】 有限元等軸同心圓柱體的輻射傳熱 一 .問題描述 有兩個(gè)等長度的同軸長圓柱體，其橫截面如圖所示，內(nèi)外圓柱體的初始溫度分別為 1000 度， 100 度，兩者之間的輻射率為 1，兩圓柱體的材料性能參數(shù)如表所示，求兩圓柱體間的輻射熱流率（途中長度單位為 mm）。 問題分析：該問題屬于熱輻射問題。由于兩個(gè)圓柱體足夠長，在計(jì)算過程中忽略端部輻射損失，將問題簡化為平面?？紤]到整個(gè)輻射過程為封閉系統(tǒng)，不需要設(shè)置空間節(jié)點(diǎn)，在計(jì)算過程中使用 AUX12 輻射矩陣生成器。選擇 PLANE55 熱分析單元進(jìn)行分析求解。 二 .求解步驟 第一步：建立工作文件名和工作標(biāo)題。 （ 1） GUI:Utility Menu》 File》 Change Jobname。 在彈出的對話框中輸入工作文件名 1111，單擊 ok 按鈕關(guān)閉對話框。 （ 2） GUI： Utility Menu》 File》 Change Title 命令。 在彈出的對話框中輸入 6666，單擊 ok 按鈕關(guān)閉對話框。 （ 3） GUI: Main Menu》 Preferences。 在彈出的對話框，選擇 Thermal 復(fù)選框，單擊 OK 按鈕，關(guān)閉對話框。 第二步：定義單元類型 GUI： Main Menu》 Preprocessor》 Elements Type》 Add/Edit/Delete 在出現(xiàn)的對話框，單擊 Add，出現(xiàn) Library of E， lements Types。在此該對話框中分別選擇 Thermal Solid， Quad 4 node 55 選項(xiàng)，在文本框里邊輸入 1，按照下圖進(jìn)行設(shè)置，單擊 ok 按鈕，關(guān)閉對話框。單擊 close 按鈕，關(guān)閉對話框。 第三步：定義材料性能參數(shù) GUI:Main Menu》 Preprocessor》 Materials Props》 Material Models。 Material Models Available 對話框依次點(diǎn)擊 Thermal，Conductivity， Isotropic，選項(xiàng)，出現(xiàn)對話框，在 KXX 中輸入圓柱體 1 的導(dǎo)熱系數(shù) 70，單擊 ok 按鈕，關(guān)閉對話框。 Material Models Available，單擊 Density 選項(xiàng)，在 DENS 文本框中輸入圓柱體 1 的密度 7800，單擊 ok 按鈕，關(guān)閉對話框。 Material Models Available 對話框，點(diǎn)擊 Specific Heat 選項(xiàng)，在出現(xiàn)的對話框中 C 文本框輸入圓柱體 1 的比熱 480，單擊 ok 按鈕，關(guān)閉對話框。 Define Material Model Behavior 單擊 Material/New Model命令出現(xiàn)對話框，住 Define Main ID 文本框輸入 2，單擊 ok 關(guān)閉該對話框。 Material Models Available 列表框雙擊 Isotropic 選項(xiàng)，在出現(xiàn)的對話框里的 KXX 文本框輸入圓柱體 2 的導(dǎo)熱系數(shù) 30， 單擊 ok按鈕關(guān)閉對話框。 Material Models Available 列表中選取 Density 選項(xiàng)，出現(xiàn)Density for Material Number 2 對話框，在 DENS 文本框輸入圓柱體 2 的密度 2700，單擊 OK 按鈕關(guān)閉對話框。 Material Models Available 列表雙擊 Specific Heat 選項(xiàng)，在出現(xiàn)對話框的文本框 C 中輸入圓柱體 2 的比熱 350，單擊 ok 按鈕關(guān)閉對話框。 Define Material Model Behavior 對話框選取 Material》 Exit命令，關(guān)閉對話框。 第四步：創(chuàng)建幾何模型，劃分網(wǎng)格 GUI:Main Menu》 Preprocessor》 Modeling》 Create》 Areas》 Circle》Partial Annulus ，在 WPX 文本框輸入 0，在 WPY 文本框中輸入 0，在Rad1 輸入 ，在 Theta1 輸入 0，在 Rad2 輸入 ，在 Thets2輸入 90. Apply，在 WPX 文本框輸入 0，在 WPY 文本框中輸入 0， Rad1輸入 ，在 Theta1 輸入 0，在 Rad2 輸 入 ，在 Thets2 輸入 ok 關(guān)閉按鈕。 Utility Menu》 File》 Change Title 命令，在文本框輸入GEOMETRIC MODEL,單擊 ok 按鈕關(guān)閉對話框。 Utility Menu》 Plot》 Areas 命令，將出現(xiàn)下圖所示。 Utility Menu》 PlotCtrls》 Numbering 命令，在彈出的對話框選擇 Line numbers 選項(xiàng)，使其狀態(tài)有 off 變成 on，其余選項(xiàng)默認(rèn)，單擊 ok 按鈕關(guān)閉對話框。 :Main Menu》 Preprocessor》 Meshing》 Size Cntrls》 MannualSize》Lines》 Picked line。在出現(xiàn)菜單 Element Size on 中輸入 2， 4，單擊 ok 按鈕，出現(xiàn) Element Size on Picked Lines 對話框，按其設(shè)置， 單擊 ok 按鈕關(guān)閉對話框。 :Main Menu》 Preprocessor》 Meshing》 Size Cntrls》 MannualSize》Lines》 Picked line。在出現(xiàn)菜單 Element Size on 的文本 框輸入 1，3，單擊 ok 按鈕，出現(xiàn)對話框 Element Size on Picked Lines，在NDIV 輸入 10， 單擊 ok 按鈕關(guān)閉對話框。 :Main Menu》 Preprocessor》 Meshing》 Size Cntrls》 MannualSize》Lines》 Picked line。在出現(xiàn)對話框 Element Size on 的文本框輸入6， 8，單擊 ok 按鈕，在出現(xiàn)對話框 Element