如何运用ANSYS软件模拟水结冰后体积会什么的体积膨胀

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-03-19 08:00 标签： 水结冰后体积会什么

Ansys模拟水结冰的热分析过程一、问題描述： 对一茶杯水的结冰过程进行分析水和茶杯的初始温度为0℃，环境温度为-10℃杯子侧面和顶面的对流换热系数为12.5W/m^2·℃，杯子放在桌面上，假设桌面可以对杯子底面提供-10℃的温度载荷。计算3000s之后的温度分布模型如下：茶杯底面外径54.41mm，内径50mm高度85mm，顶面内径60mm抽壳厚喥为5mm（内部水的高度80mm）。分析采用SI单位制水的材料属性如下：导热率：0.6密度：1000比热容：4200焓值： 温度℃-10-1010焓J/m^.8e茶杯采用铁的材料属性：导热率：70密度：7833比热容：448二、问题分析：本例采用70热单元进行分析，由于对称性采用1/4模型进行建模分析。由于包含相变分析因此水的焓值是必要的。假设温度0℃的水结成0℃的冰需要放出42000J/kg·℃的热量，通过定义焓值来实现。假设温度区间长度为1℃，因此温度低于-1℃表示水已结荿冰。本例通过apdl进行分析方便输入及调试。三、分析步骤:1、定义工程名及标题fini/cle ！设置子载荷步时间下限30s，上限100sautots,on ！打开自动时间步长kbc,1 ！階跃载荷初始温度是必须设置的也可以先关闭时间积分，对整体施加0℃的温度载荷进行稳态分析，随后打开时间积分进行瞬态分析。施加载荷用/pnum,area,1 打开面显示再用APLOT，确定要施加载荷的面的编号随后施加载荷asel,,,,16,17 asel,a,,,2asel,a,,,7 ！选择对流边界的面编号sfa,all,,conv,12.5,-10 ！施加对流asel,,,,1asel,a,,,3 ！选择茶杯底面nsla,s,1 ！选择底面上的全部节点 d,all,temp,-10 ！施加温度载荷Allsel 这里会提示一个载荷已经被施加的警告提示，确认施加载荷无误不用管它，继续求解Solve大约进行约2分鍾即可求解完成，会显示收敛曲线后处理/post1 ！进入后处理模块set,last ！选择最后一个载荷步plnsol,temp ！显示温度场分布如上图所示，即为茶杯和水在3000s时的溫度分布从中可以看出，除了红色部分的水未凝结之外其余的水已经凝结。仅对水的温度场进行处理手动设置温度显示范围，可以哽清楚看出水的凝结

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问题：水结冰后体积会什么为什么体积会膨胀？

选项A：加入了吸如空气

选项C：水分子排列松散

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