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W型辐射管是工业炉中的重要加热组件。ANSYS和FLUENT软件可以对W型辐射管进行建模及模拟仿真,是设计W型辐射管的重要软件。但这些软件的使用较为复杂,完成W型辐射管的建模、网格划分、热应力分析及燃烧模拟是一项繁重的任务。为了提高设计W型辐射管的效率,本文开发了一套W型辐射管快速设计软件。此软件通过结合ANSYS软件的二次开发功能、FLUENT软件的二次开发功能以及VB的可视化编程界面功能,能够快速完成以下任务:1)W型辐射管的几何模型的建立;2)模型网格的划分;3)热应力分析;4)W型辐射管管内燃气温度、燃气流速、燃气密度的仿真。 在本软件主要借助VB界面元素,通过VB编程实现了可视化的参数输入界面。可视化参数输入界面包括三维建模界面、燃烧计算界面、流固耦合界面、保存路径选择界面。 在W型辐射管的三维建模界面中输入W型辐射管的尺寸参数后,此软件会通过APDL语言驱动ANSYS软件自动完成W型辐射管的建模、网格的划分,热应力分析,并将建模及网格划分结果输出在本界面的输出窗口中。热应力分析结果暂时保存在后台,不再输出窗口中显示。 在W型辐射管的燃烧计算界面中输入甲烷的进口速度和甲烷的进口温度;空气的进口速度和空气的进口温度;迭代步数后,此软件会通过C语言驱动FLUENT软件自动完成W型辐射管中甲烷和空气混合燃烧的模拟仿真分析,并将结果输出在本界面的输出窗口中。使用户可以对燃烧模拟结果进行人工分析,最终实现对W型辐射管燃烧模拟数据的最优解。 在W型辐射管的流固耦合界面中,点击界面中相应按钮,最终完成W型辐射管热应力分析图在本界面输出窗口中的完整显示。 在W型辐射管的路径选择界面,输入用户当前ANSYS软件和FLUENT软件所在路径,并给定一个空文件夹的路径用于输出文件的保存,可实现本软件对用户所安装的ANSYS软件和FLUENT软件的启动及结果的保存。这样即使安装ANSYS软件和FLUENT软件的安装路径有变化,本软件也可以顺利启动。