面向相变材料温度场模拟的ANSYS二次开发

程晓敏，蒋立靖

(武汉理工大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 430070)

随着全球工业的快速发展，能源的需求量不断增加，能源短缺问题越来越为人们所重视。太阳能以其无限再生、清洁无污染、方便的特点，成为现代生活中应用最普遍的一种新能源，但其利用受到地理、昼夜和季节等规律性变化的影响，以及阴晴云雨等随机因素的制约。为了保持供热装置稳定不间断地运行，热能的储存技术日益引起人们的关注。利用相变储热材料进行能量储存是一项新型环保节能技术。相变储热系统是太阳能热利用中最重要的单元设备[1]。

对于相变储热系统，一方面要设计相变储热装置，另一方面要研究新型相变材料。如果利用实验和经验来研究不同相变材料的传热性能和储热室的传热效率，需要花费大量的时间和精力，并且不能完整地预测温度场的分布情况。笔者利用ANSYS软件[2]的二次开发功能，以VB为工具，运用APDL语言，这对ANSYS进行二次开发，建立相变储热系统的分析系统，这对储热装置的设计和材料的选择具有重要的指导意义。

1 ANSYS二次开发技术

APDL是一种解释性语言，具有一般程序语言的功能，如参数、宏、缩写、标量、向量及矩阵运算、重复执行命令、用户程序以及访问ANSYS有限元数据库等，另外还提供简单界面定制功能，可实现参数交互输入、消息机制、界面驱动和运行应用程序等[3]。

APDL语言主要是将ANSYS软件从建模、加载分析到求解的全过程参数化，并生成参数化语言，将这些参数语言写入ANSYS软件可以辨认的宏文件，实现ANSYS的自动分析求解。……