实验名称：温度场有限元分析
一、实验目的
1. 掌握Ansys分析温度场方法 2. 掌握温度场几何模型
二、问题描述
井式炉炉壁材料由三层组成，最外一层为膨胀珍珠岩，中间为硅藻土砖构成，最里层为轻质耐火黏土砖，井式炉可简化为圆筒，筒内为高温炉气，筒外为室温空气，求内外壁温度及温度分布。井式炉炉壁体材料的各项参数见表1。
表1 井式炉炉壁材料的各项参数
几何参数 炉外径 总壁厚 膨胀珍珠岩 硅藻土砖厚 耐火黏土砖 炉长 1720mm 膨胀珍珠岩 360mm 65mm 180mm 硅藻土砖 热导率 0.04 w/(m·℃) 边界条件 室内空气温度 （20℃) （1000℃) 11.04w/(m2·℃) 30w/(m2·℃) 0.159 w/(m·℃) 炉内温度 外表面综合对轻质耐火黏土砖 0.08 w/(m·℃) 流传热系数 炉气对流传热系数 115mm 3600mm 三、分析过程
1. 启动ANSYS，定义标题。单击Utility Menu→File→Change Title菜单，定义分析标题为“Steady-state thermal analysis of submarine”
2.定义单位制。在命令流窗口中输入“/UNITS, SI”，并按Enter 键
3. 定义二维热单元。单击Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete 菜单，选择Quad 4node 55定义二维热单元PLANE55
4.定义材料参数。单击Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models菜单
5. 在右侧列表框中依次单击Thermal→Conductivity→Isotropic，在KXX文本框中输入膨胀珍珠岩的导热系数0.04，单击OK。
6. 重复步骤4和5分别定义硅藻土砖和轻质耐火黏土砖的导热系数为0.159和0.08，点击Material新建Material Model菜单。
7.建立模型。单击Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Circle→By Dimensions菜单。在RAD1文本框中输入0.86，在RAD2文本框中输入0.86-0.065，在THERA1文本框中输入-3，在THERA2文本框中输入3，单击APPLY按钮。
Ansys有限元分析温度场模拟指导书
