ANSYS流体与热分析第10章热分析典型工程实例.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第10章热分析典型工程实例本章要点*拉伸特征*旋转特征*扫掠特征*混合特征*孔特征*壳特征本章案例*某型号手机电池的散热分析*冷库复合隔热板热量流动分析*电子元器件散热装置温度分析10.1工程实例1——某型号手机电池的散热分析该算例为某型手机电池的散热分析，如图10-1为某型号手机背面的照片，图中可见手机的电池的位置。在手机工作时，电池可向外传递热量。使用手机的读者应该都体会过手机电池发热的现象，特别是在长时间接打电话时，这种现象尤为明显。本实例对某型号手机进行分析，电池的标准电压为3.7V，电池容量为750mAh。试求手机开机状态下外壳的温度分布。手机的各部分材料性能参数如表10.1所示。图10-1手机背面照片在计算分析过程中我们将手机看做三个组成部分：塑料外壳、手机内部材料和手机电池。忽略手机内部线路和芯片，可以将手机电池看做唯一热源。简化后的手机模型如图10-2所示，图中单位均为cm。本实例拟采用SolidTet10node87单元进行分析。由于电池功率和环境温度均可视为恒定不变，因此分析类型为稳态。图10-2简化后的手机模型由电池的电压和电流可以算得电池的功率：电池的体积为：电池的发热量：——附带光盘“Ch10\实例10－1_start”——附带光盘“Ch10\实例10－1_end”——附带光盘“AVI\Ch10\10－1.avi”1、定义分析文件名1、选择UtilityMenu>File>ChangeJobname，在弹出的单元增添对话框中输入Example10-1，然后点击OK按钮。2、选择MainMenu>Preferences，弹出PreferencesforGUIFiltering对话框，点选Thermal复选框，单击OK按钮关闭该对话框。2、建立几何模型1、选择MainMenu>Preprocesor>Modeling>Create>Volumes>Block>ByDimensions，弹出CreateBlockbyDimension对话框。在X1、X2文本框中分别输入0、0.05，在Y1、Y2文本框中分别输入0、0.12，在Z1、Z2中分别输入0、0.025，如图10-3所示。2、单击Apply按钮，在X1、X2文本框中分别输入0.002、0.048，在Y1、Y2文本框中分别输入0.002、0.118，在Z1、Z2中分别输入0.002、0.023，如图10-4所示。3、单击Apply按钮，在X1、X2文本框中分别输入0.005、0.045，在Y1、Y2文本框中分别输入0.04、0.09，在Z1、Z2中分别输入0.005、0.015，如图10-5所示。然后单击OK按钮关闭该对话框。图10-3建立长方体模型对话框1图10-4建立长方体模型对话框2图10-4建立长方体模型对话框34、选择UtilityMenu>PlotCtrls>ViewSetting>ViewingDirection，弹出ViewingDirection对话框，如图10-5进行设置，然后点击OK按钮关闭该对话框。（或点击按钮）。5、选择UtilityMenu>PlotCtrls>DeviceOptions，弹出DeviceOptions对话框，单击[/DEVI]复选框中的Vectormode(wireframe)，使其状态从Off变为On，如图10-6所示然后点击OK按钮关闭该对话框。模型的轮廓线条显示如图10-7所示。图10-5视图方向对话框图10-6选择显示轮廓线对话框6、选择UtilityMenu>PlotCtrls>Numbering，弹出PlotNumberingControls对话框，点选AREA和VOLU选项，使其状态从Off变为On，如图10-8所示，单击OK按钮关闭该对话框。显示几何体和表面的编号。图10-7模型轮廓线10-8选择显示轮廓线对话框图10-9重叠体剪切菜单7、选择MainMenu>Preprocesor>