solid70

SOLID70 3-D实体热单元 — 三维热实体单元 单元描述：

SOLID70 是一个具有导热能力的单元。该单元有八个节点，每个节点只有一个温度自由度。该单元可用于三维的稳态或瞬态热分析问题，并可以补偿由于恒定速度场质量输运带来的热流损失。如果包含导热实体单元的模型还需要进行结构分析，该单元应当被一个等效的结构单元（如SOLID45）所代替。

此单元存在一个选项，可用来模拟通过多孔介质的非线性稳态流动。使用这一选项时，原有的热参数被解释成类似的流体流动参数，例如，温度自由度等效为压力自由度。 下图是 SOLID70三维热实体单元的示意图。

SOLID70具有三个方向的热传导能力。该单元有8个节点且每个节点上只有一个温度自由度，可以用于三维静态或瞬态的热分析。该单元能实现匀速热流的传递。假如模型包括实体传递结构单元，那么也可以进行结构分析，此单元能够用等效的结构单元代替（如SOLID45单元）

该单元存在一个选项，即允许完成实现流体流经多孔介质的非线性静态分析。选择了该选项后，单元的热参数将被转换成相类似的流体流动参数，例如温度自由度将变为等效的压力自由度。

输入资料：

该单元的几何体，节点坐标和坐标系统在表格70.1 “SOLID70 Geometry”中介绍。该单元由8节点和各向同性材料属性定义。各向同性材料方向对应于单元坐标系方向，单元坐标的定位在坐标系统中描述。在稳态分析中热度和密度将被忽略。如果在线性材料属性中该单元属性未给出则默认为缺省值。

SOLID70 输入摘要

节点I, J, K, L, M, N, O, P 自由度 TEMP 实常数

质量传送影响 (KEYOPT(8) = 1):

VX - X 方向的质量传送速率

VY - Y方向的质量传送速率

VZ - Z方向的质量传送速率

材料属性

KXX, KYY, KZZ, DENS, C, ENTH, VISC, MU (VISC and MU used only if KEYOPT(7) = 1. Do not use ENTH with KEYOPT(8) = 1).

面荷载

对流或热流量和辐射 (应用 Lab = RDSF) --

面 1 (J-I-L-K), 面2 (I-J-N-M), 面3 (J-K-O-N), 面 4 (K-L-P-O), 面5 (L-I-M-P), 面6 (M-N-O-P)

体荷载

热产生 --

HG(I), HG(J), HG(K), HG(L), HG(M), HG(N), HG(O), HG(P)

特别特征

单元生死

SOLID70 element type options：：

Evaluation of film coef at K2 估计薄膜系数:

0 -- Avg film temp 估计平均薄膜温度下的薄膜系数 (TS + TB)/2 1 -- Ele surface temp 估计单元表面温度, TS 2 -- fluid bulk temp 估计大体积流动温度, TB 3 -- Differntial temp 估计微分温度 |TS-TB| Element coord system define K4 单元坐标系统定义: 0 -- Parall to global 单元坐标平行于整体坐标

1 -- By elem I-J side 单元坐标以单元的 I-J 边为准 Nonlinear fluid flow option K7 非线性流体选项: 0 -- Std heat transfr 标准的热传递单元

1 -- Nonlin fluid flo 非线性稳态流体相似单元

温度自由度认为是压力自由度.

Mass transport effects K8 质量传送影响: 0 -- Exclude 无质量传送影响

1 -- Include 质量传送通过 VX, VY, VZ

SOLID70输出数据

与单元的结果相联系的输出包括以下两种方式

1、 单元的温度包含在整体的节点结果中 2、 附加的单元输出结果见表70.1

在单元外部对流热熔是正的，在单元内部热熔是正的。如果KEYOPT(7) = 1，标准的热度输出必须转换为

流体流动输出。单元的输出方向必须平行于单元的坐标系统。一般的输出结果在表“Solution Output”中给出，参见ANSYS Basic Analysis Guide 观察结果。

单元的输出定义表使用下面的符号

NAME字段后的冒号表明可以直接制作ETABLE，0列表明项目可以在工作名的文件中得到，R 列表明在结果文件中可以得到项目。

对于其他的R列或O列，Y表示该项目可以应用，数字脚注表明该项目有条件的使用，a表明该项目不可用。

表 70.1 SOLID70单元输出定义

Name EL NODES MAT VOLU: XC, YC, ZC HGEN 单元号码 节点 - I, J, K, L, M, N, O, P 单元材料号码 体积 结果输出位置 Definition O R Y Y Y Y Y Y Y Y Y 3 Y Y Y Y 1 - 1 1 1 - 1 - 1 - 1 1 1 1 1 - - 1 - 1 - 1 1 - 热产生 HG(I), HG(J), HG(K), HG(L), HG(M), HG(N), HG(O), HG(P) Y - TG:X, Y, Z, SUM 质心处热梯度分量和向量之和 TF:X, Y, Z, SUM 质心处热流量分量和向量之和 FACE AREA NODES HFILM TBULK TAVG HEAT RATE HFAVG TBAVG HFLXAVG HFLUX 面编号 表面面积 面节点 表面每个节点薄膜系数 表面每个节点的体积温度 平均面温度 由对流产生的通过面的热流率 表面平均薄膜系数 表面平均体积系数 由输入热量产生的通过面的单位面积热流率 表面每节点的热流量 HEAT RATE/AREA 由对流产生的通过面的单位面积热流率 Name PRESSURE GRAD 总压力梯度及X，Y，Z 分量 MASS FLUX Definition 每单位横截面面积的质量流动率 O R 2 - 2 - 2 - FLUID VELOCITY 总流速及其 X, Y, and Z 分量 1. 如果输入了面荷载 2. KEYOPT(7) = 1时输出

3. *GET 命令可以获得质心结果 Table 70.2 SOLID70 项目和顺序号

Output Quantity Name Item AREA HFAVG TAVG TBAVG HEAT RATE HFLXAVG

ETABLE and ESOL Command Input FC1 1 2 3 4 5 6 FC2 7 8 9 10 11 12 FC3 13 14 15 16 17 18 FC4 19 20 21 22 23 24 FC5 25 26 27 28 29 30 FC6 31 32 33 34 35 36 NMISC NMISC NMISC NMISC NMISC NMISC

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/gqrt.html