THESEUS-FE與CFD雙向耦合仿真測試

THESEUS-FE是國際領先的專業熱分析軟件。THESEUS-FE Coupler模塊可實現傳熱—CFD協同仿真。不依賴于第三方軟件,Coupler可實現THESEUS-FECFD求解器Star-CCM+或OpenFOAM之間的雙向耦合仿真,最為精確地仿真流體對結構的對流效應和結構溫度對流動的影響。

為測試軟件與CFD雙向耦合聯合仿真功能,用以下二維測試算例演示軟件與CFD聯合求解工作流程。

1、
計算模型

算例采用長寬高均為1米的二維測試盒,初始溫度為20℃,如下圖所示,左側受10W/m2的熱源,右側與邊長為1m的流體區域連接,流體區域左側受測試盒加熱,右側固定溫度為0℃,流體區域初始溫度為0℃。計算最終狀態溫度。


2、
計算條件
計算采用theseus-feSTAR-CCM+聯合仿真,進行穩態計算。
THESEUS-FEGUI中進行固體區域邊界條件設置。對于與流體區域連接的一側,設置如下所示邊界條件:

在后續的聯合仿真中,流體溫度和換熱系數會根據流體計算結果不斷修正,同時,THESEUS-FE會將固體區域溫度邊界傳遞給CFD,二者不斷信息交換進行聯合計算。
3、
聯合仿真運行
采用Coupler模塊進行聯合仿真設置,THESEUS-FE將壁面溫度傳遞給CFD,同時CFD傳遞換熱系數和流體溫度,如下圖所示:

4、
聯合仿真結果
測試盒最終計算結果溫度分布及單元15溫度歷史曲線如下:

耦合仿真計算完成,使用耦合仿真技術可得到高精度的熱分析結果,應用快捷簡便。Coupler tigong了友好的用戶界面,通過圖形界面引導用戶逐步完成耦合設置,基本實現完全自動化設置。


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