基于FLUENT的共軛傳熱計(jì)算
2017-02-07 by:CAE仿真在線(xiàn) 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
共軛傳熱:流體傳熱與固體傳熱相互耦合。由于流體求解器同時(shí)具備流體與固體傳熱計(jì)算的能力,因此可以直接采用流體求解器進(jìn)行求解,無(wú)需使用流固耦合計(jì)算。流體求解器能夠求解流體對(duì)流、傳導(dǎo)、輻射傳熱,對(duì)于固體傳熱計(jì)算,只能求解熱傳導(dǎo)方程。
本例演示共軛傳熱問(wèn)題在FLUENT中的求解方法。
1.問(wèn)題描述
如圖1所示的計(jì)算區(qū)域,既包含流體區(qū)域也包含固體區(qū)域。在初始狀態(tài)下,流體域與固體與溫度均為293K,然后給固體域底部施加恒定溫度434K,計(jì)算分析計(jì)算域內(nèi)溫度隨時(shí)間分布規(guī)律。邊界條件如圖中所示。
圖1 計(jì)算域描述
2.建立幾何模型并劃分網(wǎng)格
利用DM建立如圖1所示2D平面幾何。采用全四邊形網(wǎng)格劃分。
為所有邊界命名,尤其是流體和固體區(qū)域交界面,后面需要在求解器中進(jìn)行設(shè)置。
3.進(jìn)入Fluent求解設(shè)置
本例為瞬態(tài)計(jì)算。
涉及到熱量傳遞,因此需要激活能量方程。
流體介質(zhì)為理想氣體,考慮其在溫度影響下密度變化。
考慮重力影響,設(shè)置重力加速度向量[0,-9.81,0],設(shè)置操作密度為0。如圖3所示。
壓力-速度耦合方程采用PISO求解方式,對(duì)流項(xiàng)計(jì)算采用QUICK算法,其他項(xiàng)采用二階迎風(fēng)格式。
圖2 操作項(xiàng)設(shè)置面板
設(shè)置流體域介質(zhì)為air,固體域介質(zhì)為默認(rèn)的AL。
按圖1所示邊界條件設(shè)置計(jì)算域邊界。
創(chuàng)建交界面,如圖3所示進(jìn)行設(shè)置。
圖3 設(shè)置交界面
4.初始化計(jì)算
設(shè)置初始化溫度293K,如圖4所示。
圖4 初始化面板
設(shè)置自動(dòng)保存選項(xiàng)與動(dòng)畫(huà)錄制項(xiàng)。
設(shè)置時(shí)間步長(zhǎng)0.1s,時(shí)間步數(shù)100,內(nèi)迭代次數(shù)20。
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