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流固耦合换热模拟需要注意的地方(转)
(2010-08-08 17:06:00)
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杂谈 |
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近来在做流固耦合换热的模拟，流固耦合换热问题就是流动换热的问题，只不过这里面含有固体参与换热。
个人觉得这些地方在做的时候需要注意的： gambit前处理 1.流体与固体相接触的部分单独设置为墙，取个区别于默认wall的其他名称。 2.设置好边界条件后需要另外设置固体区域和流体区域。 Fluent计算 1. 如果管道细长，需要采用双精度求解器； 2.对固体区域材料的定义； 3.对流体区域材料的定义； 4.流体与固体接触的墙需要设置为耦合换热墙，其余的墙按照实际情况给定温度或热流密度或者为绝热。 fluid区与solid区的分界边在gambit中设定为wall类型，并命名为wall1，
用fluent导入后，在boundary conditions面板的zone区中会自动多出一个名为 wall1－shadow的zone。 并且在wall1以及wall1－shadow设置面板的thermal conditions选项中均有一个coupled类型（一般只有heat flux、temperature、convection、radiation、mixed等类型选项）。 请问wall1－shadow的含义，另外，coupled热边界条件类型是否是耦合传热问题中“分区求解，边界耦合”的耦合边界？ 如果是耦合传热问题的耦合边界，它们的wall thickness以及heat generation rate还需要设置么？是否厚度只要设为很薄就可以了？热产生率如果无内部热源就设为0？ PS：我用的fluent6.2，手头只有6.0的manual，而且也未能查阅到流固耦合换热边界的相关信息。 最好用双精度、耦合隐式求解器
进口边界 | 流体计算域(CFD求解) | 出口边界 其中在固体-流体交界面上出现的wall和wall.shadow，分别属于固体和流体计算域。二者是指同一面，即固体-流体的交界面。 因此，你只需要设置流体进口和出口边界条件，以及固体壁外表面上的外部环境传热边界条件。在固体-流体交界面(wall或者wall.shandow)上，FLUENT自动计算得到流体-固体传热系数以及温度分布。 对于正常求解温度场，固液交界面无所谓边界条件，温度场求解区域就是整个计算域（包括固液），在交界面出只存在热流联系和温度连续的约束条件。这在CFD软件中是自动满足的
不用interface,剖开固体域和流体域是用split，是两者之间只保留一个面，这个面不用指定边界条件。在指定固体域和流体域后，生成网格，输入到fluent中，自动将固体域和流体域的分界面分成耦合的两个面，这两个面也不用指定边界条件。这样就可以了。
不管是否耦合传热，都是求解能量方程。耦合传热问题中，流体区和固体区分别有其能量方程（固体区的能量方程就是导热微分方程），所谓耦合就是两个能量方程在区域界面处的边界条件：温度连续和温度梯度连续（也就是热流连续）。
而对流换热系数是在牛顿冷却公式意义下定义的，在耦合传热问题中有何意义？ 别凭感觉，要从数学和物理意义的角度去思考。 |
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