關于Fluent熱邊界條件清單

1、壁面熱邊界,是基于Fluent計算傳熱問題的關鍵,因此大家有必須把各類邊界條件研究清楚。

-熱通量(熱流密度);

-溫度

-對流

-輻射

-混合

-基于系統耦合器

-基于映射界面

關于Fluent熱邊界條件清單的圖1

 

2、Fluent壁面熱邊界條件的理論基礎就是1維傳熱學

關于Fluent熱邊界條件清單的圖2

3、熱流密度邊界:

關于Fluent熱邊界條件清單的圖3

關于Fluent熱邊界條件清單的圖4

關于Fluent熱邊界條件清單的圖5

上述適用于壁面臨近的區域為流體區域,當壁面臨界的區域為固體區域時,則使用下式計算:

關于Fluent熱邊界條件清單的圖6

關于Fluent熱邊界條件清單的圖7

 

4、溫度邊界:

壁面一側為流體區域時

關于Fluent熱邊界條件清單的圖8

關于Fluent熱邊界條件清單的圖9

關于Fluent熱邊界條件清單的圖10

壁面一側為固體區域時

關于Fluent熱邊界條件清單的圖11

關于Fluent熱邊界條件清單的圖12

 

5、對流邊界:

關于Fluent熱邊界條件清單的圖13

關于Fluent熱邊界條件清單的圖14

關于Fluent熱邊界條件清單的圖15

對流換熱邊界只針對流體,基于傳遞熱通量相等原理,得到了上式,默認在壁面位置沒有溫降低也沒有吸熱,如果用戶設置了壁面厚度,則可以考慮熱阻,如果用戶設置生熱率則可以考慮壁面發熱。

 

6、熱輻射邊界:

關于Fluent熱邊界條件清單的圖16

關于Fluent熱邊界條件清單的圖17

關于Fluent熱邊界條件清單的圖18

熱輻射邊界只針對流體,基于傳遞熱通量相等原理,得到了上式,在Fluent流體區域一側熱量基于對流換熱計算,在壁面外側熱量基于輻射傳熱定律計算。默認在壁面位置沒有溫降低也沒有吸熱,如果用戶設置了壁面厚度,則可以考慮熱阻,如果用戶設置生熱率則可以考慮壁面發熱。

 

7、混合傳熱邊界:

關于Fluent熱邊界條件清單的圖19

關于Fluent熱邊界條件清單的圖20

關于Fluent熱邊界條件清單的圖21

混合傳熱邊界只針對流體,基于傳遞熱通量相等原理,得到了上式,在Fluent流體區域一側熱量基于對流換熱計算,在壁面外側熱量基于輻射傳熱定律和對流換熱計算計算。默認在壁面位置沒有溫降低也沒有吸熱,如果用戶設置了壁面厚度,則可以考慮熱阻,如果用戶設置生熱率則可以考慮壁面發熱。

 

8、基于系統耦合器

該選項可以實現流-熱雙向耦合,程序會自動完成結構到流體的數據傳遞,流體也會自動完成到結構的數據傳遞

流體的傳遞數據:

溫度;

熱流率;

對流換熱系數;

近壁溫度;

傳到流體的數據

溫度

熱流率

關于Fluent熱邊界條件清單的圖22

 

9、通過映射界面

該選項可以實現流熱耦合,并且可以增強流熱耦合計算的穩定性,對于兩個區域的界面之間存在重迭和間隙區地情況,特別適用。

關于Fluent熱邊界條件清單的圖23

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