ANSYS教材 3杯具热分析.pdf

节选段落一：
第 N 章 水杯热分析案例
这个案例是使用 ANSYS WORKBENCH 热分析模块功能进行演示。通过对杯子模型加
载温度荷载来分析出其温度分布状况。
1.5.1 案例介绍
此案了使用一个铜合金材料的水杯模型，在内表面施加 100℃的温度载荷在外表面施
加对流传热系数来模拟一下当水杯装满热水时候的温度以及热流分布状况以演示 AMSYS
WORKBENCH 热分析模块的基本操作过程。
1.5.2 启动 Workbench 并建立分析项目
(1) 首先打开 ANSYS WORKBENCH 14.0。


节选段落二：
图-14 加载内部温度 图-15 显示定义面
（2）单击Convection（传热）→用同上方法再选择杯子外部的全部面→在Details of
“Convection”（传热的详细信息）里面Film Coefficient（膜传热系数）输入 0.02W/mm2
注意：输入的 0.02W/mm
来模
拟控制在自然对流时候的外表面对流膜传热系数。如图-16 所示。
2为粗略估计值，实际空气侧自然对流膜传热系数一般而言在
0.01~0.1 W/mm2
然后单击 Apply（确定）按钮。
之间，具体问题需要参考《传热学》等资料具体计算。


节选段落三：
图-18 选择后处理项目 图-19 热流结果
（3）图-19 显示了热流的结果。根据结果显示在杯子外延 100℃与外界热交换膜传热系数交
接的地方是热流最大区域，最大值为 15.61W/mm2
。
（4）图-20 显示了杯子的温度分布状况。可以看到杯子外部中间附近的温度在 70 度左右。
这说明如果这时候我们用手握住杯子还是非常烫手的。