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其它CFD 基于ANSYS的红外辐射的载荷施加问题



各位好,

     最近在做红外成像元件的热仿真,遇到了一个小小的问题...希望能有高人帮忙指点.

先诚挚的说声感谢~

问题描述:

         红外辐射出的热量要被一个敏感元件吸收掉。此敏感元件为一正方形结构,对角各有一悬臂,与电极相连。现预用ANSYS分析吸收的热量在敏感元件和悬臂上的温度分布仿真。

悬臂和敏感元件处于一个密闭的真空腔体中,也就说没对流,只有敏感元件和悬臂之间的热传导。红外辐射出的热量被敏感元件来吸收。好了,问题来了...敏感元件的表面要吸收辐射过来的热量,那么在做分析时要如何把辐射过来的热量作为载荷加到敏感元件的表面上呢?  

之前做过的关于热辐射的分析都是从一个物体作为辐射源入手的...而且ANSYS中的4中辐射分析方式也都是针对于此的。现在这个分析需要的是吸收辐射传来的热量...把辐射传来的热量作为载荷来施加?敢问各位大大们,这个可行么??可行的话要以什么方式施加载荷呢?


图片来了:



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大神点评6

XiaoBo 2011-5-1 09:21:59 显示全部楼层

在线等....希望达人速度出现啊~~~~

哈哈哈哈 2011-5-1 09:21:59 显示全部楼层



放心,应该是可行的。

(模拟热辐射源)
我用的比较多的是表面效果单元 surface effect elements: SURF151 for 2-D, SURF152 for 3-D. 不过只能是surface 到 point 的热辐射。
你可以在那个敏感元件表面建立一层效果单元(具体的操作你可以看help),你的辐射源上再建立一个surface。 然后进行从surface 到另一个surface 的热辐射模拟,help 中提到 surface可以emit也可以receive radiation。 (我没有用过receive radiation, 但是既然help中是这么描述,应该可以用来吸收热辐射)。 注意的是如果你不考虑敏感元件和周围的对流,需要把单元的一些参数关闭,譬如 Keyopt(8).

(不模拟热辐射源)
"敏感元件的表面要吸收辐射过来的热量,那么在做分析时要如何把辐射过来的热量作为载荷加到敏感元件的表面上呢? "这个问题,
前提是你知道辐射过来的热量是多少,譬如 10W/m^2, 那么你就可以直接把这个作为heat generation加载到表面上,可以先建立一层表面效果单元然后加载,来模拟表面吸收到的辐射量。

 楼主| 清风月影 2011-5-1 09:21:59 显示全部楼层

surface to surface 的radiation, 用surf152可能比较麻烦。
ansys 11 的help:Thermal Guide--> 4.8.1 算例中使用的是 Radiosity method, 你可以看一下

散热 2011-5-1 09:21:59 显示全部楼层



多谢小珏的真知灼见...

help 中提到 的surface可以receive radiation  貌似是两个辐射对之间的吸收

红外辐射源基本可以认为是一个点...而且我建立的模型中没有建立红外辐射源.因为敏感元件是至于一个密闭腔体中的,而辐射源在腔体外部...而我想看的东西只是那个敏感元件的温度分布...所以才想把辐射来的热量作为载荷施加...

看来可行的应该是“作为heat generation加载到表面”

再次感谢版主小珏的热心帮助和....明天去分析试试...

热热热 2011-5-1 09:21:59 显示全部楼层



我现在用的是ansys10的...貌似没有你提到的那个算例...去下个来看看

小怪兽 2011-5-1 09:21:59 显示全部楼层

对了,再提一个问题...

敏感元件是三层膜结构的...彼此材质不一样,那么在考虑膜与膜之间的热传导时,用接触分析可以实现么?

有没有什么需要特别注意的地方...

因为以前用ANSYS一直做的都是振动分析,热分析和接触分析就比较少。所以经验不足,理解的程度也很肤浅...有这方面经验的朋友帮忙指点下....感谢~~

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