換熱仿真的案例
工業(yè)蛇管流動換熱仿真分析APP
工業(yè)蛇管流動換熱仿真APP封裝了換熱運(yùn)行參數(shù)、蛇管形位參數(shù)、材料物性、網(wǎng)格控制與計(jì)算控制參數(shù)，可快速計(jì)算蛇管尺寸、蛇管形狀、布局位置、管材特性、介質(zhì)特性及運(yùn)行工況等改變的情況下對工業(yè)容器蛇管散熱設(shè)備溫度及冷卻通道流場的影響。工業(yè)蛇管流動換熱仿真分析APP可查看流場溫度、流場速度及管壁溫度分布等工程中所需的計(jì)算結(jié)果。
近年來，隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，工業(yè)容器蛇管散熱設(shè)備的應(yīng)用也越來越廣泛，但是如何設(shè)計(jì)一個高效的蛇管散熱設(shè)備卻是一個十分復(fù)雜的問題。為了解決這個問題，工業(yè)蛇管流動換熱仿真分析APP應(yīng)運(yùn)而生。
工業(yè)蛇管流動換熱仿真分析APP封裝了換熱運(yùn)行參數(shù)、蛇管形位參數(shù)、材料物性、網(wǎng)格控制與計(jì)算控制參數(shù)，可以快速計(jì)算蛇管尺寸、蛇管形狀、布局位置、管材特性、介質(zhì)特性及運(yùn)行工況等改變的情況下對工業(yè)容器蛇管散熱設(shè)備溫度及冷卻通道流場的影響。同時，該APP還可以查看流場溫度、流場速度及管壁溫度分布等工程中所需的計(jì)算結(jié)果。
通過使用工業(yè)蛇管流動換熱仿真分析APP，可以快速地得到蛇管尺寸、蛇管形狀、布局位置、管材特性、介質(zhì)特性及運(yùn)行工況等改變的情況下對工業(yè)容器蛇管散熱設(shè)備溫度及冷卻通道流場的影響。這不僅可以提高蛇管散熱設(shè)備的效率，還可以節(jié)省設(shè)計(jì)時間和成本。
需要注意的是，工業(yè)蛇管流動換熱仿真分析APP只是一個輔助工具，設(shè)計(jì)師們需要根據(jù)具體情況進(jìn)行修改和優(yōu)化。同時，在使用APP的時候，也需要注意對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和合理性進(jìn)行評估，以免出現(xiàn)錯誤的設(shè)計(jì)方案。
總之，工業(yè)蛇管流動換熱仿真分析APP的出現(xiàn)，為工業(yè)容器蛇管散熱設(shè)備的設(shè)計(jì)提供了更加科學(xué)、高效、可靠的解決方案，也為工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展注入了新的動力。
展開 414-基于相變材料回填并考慮地下水滲流影響的U形地埋管換熱器（地源熱泵）換熱仿真
13 基于相變回填的仿真設(shè)置
使用相變回填材料時，參考如下 設(shè)置：
（1）創(chuàng)建相變回填材料
（2）打開凝固/熔化模型
（3）將回填區(qū)域設(shè)置為流體域，并將上述的回填材料賦給回填區(qū)。
14 考慮滲流的仿真設(shè)置
考慮滲流時，土壤區(qū)域參考如下設(shè)置：
（1）土壤滲流多孔介質(zhì)區(qū)域設(shè)置
（2）滲流速度設(shè)置
05
基本結(jié)果
1、Case A1普通換熱仿真結(jié)果
1天內(nèi)時間步長60s，1天后，時間步長86400s。
求管殼式換熱器仿真相關(guān)的案例
有沒有大佬研究管殼式換熱器仿真換熱仿真的，帶帶我吧
Fluent周期性流動換熱仿真實(shí)例-翅片換熱器
案例描述：
氨水在間斷式翅片換熱器的流動換熱仿真。由于在間斷式翅片換熱器中重復(fù)的幾何單元多，這里取它的一個重復(fù)單元進(jìn)行仿真分析即可，尺寸和邊界條件見下圖。
FLUENT 提供流向周期流的計(jì)算。這種流動具有廣泛的應(yīng)用，如熱交換管道以及通過水箱的管流。在這些流動模式中，幾何外形沿流動方向上具有重復(fù)性的特點(diǎn)，從而導(dǎo)致了周期性完全發(fā)展的流動。這些周期性條件在足夠的入口長度后就會形成，具體與雷諾數(shù)和幾何外形有關(guān)。
周期性熱傳導(dǎo)的解策略：
完成了周期性熱傳導(dǎo)常數(shù)壁面溫度的用戶輸入之后，你就可以解決流動和熱傳導(dǎo)問題直至收斂。最為有效的解決方法是首先解沒有熱傳導(dǎo)的周期性流動，然后不改變流場來解熱傳導(dǎo)問題，具體步驟如下：
在解控制面板中關(guān)閉能量方程選項(xiàng)。菜單：Solve/Controls/Solution...。
解剩下的方程（連續(xù)性，動量以及湍流參數(shù)（可選））來獲取收斂的周期性流動的流場解。注意，當(dāng)你在開始計(jì)算之前初始化流場時，請使用入口體積溫度和壁面溫度的平均值作為流場的初始溫度。
回到解控制面板，關(guān)閉流動方程打開能量方程。
解能量方程直至收斂獲取周期性溫度場。
當(dāng)同時考慮流動和熱傳導(dǎo)來解決周期性流動和熱傳導(dǎo)問題時，你就會發(fā)現(xiàn)上面所介紹的方法相當(dāng)有效。
1、導(dǎo)入網(wǎng)格
1.1 打開Fluent軟件，選擇2D求解器。
1.2 導(dǎo)入網(wǎng)格。
1.3 尺寸縮放。在本案例的附件網(wǎng)格，需要點(diǎn)擊Scale兩次，如下圖。
2、模型選擇
打開能量方程和湍流模型，其中，湍流模型設(shè)置如下。
3、材料
在流體材料庫中調(diào)出氨水a(chǎn)mmonia-liquid (nh3<l>)的物性。
4、計(jì)算域設(shè)置
將計(jì)算域的材料設(shè)置為氨水。
展開 
374-同軸深井地源熱泵（地埋管）換熱仿真 ￥12
仿真助手 公眾號
FLUENT仿真經(jīng)典案例#404-U形地埋管（地源熱泵）換熱仿真 ￥6
FLUENT仿真經(jīng)典案例#404-U形地埋管（地源熱泵）換熱仿真
01
模型圖
02
仿真工況
入口條件：流體速度0.6m/s，velocity inlet，水溫36℃，直徑26mm。
土壤原始溫度為：即初始溫度16℃（FLUENT中可使用Patch）。
計(jì)算域外圍和底部設(shè)為初溫16℃，計(jì)算域頂部設(shè)為絕熱邊界。
03
網(wǎng)格圖
使用ANSYS MESH制作混合網(wǎng)格（六面體、三棱柱和四面體）。其實(shí)為有效降低網(wǎng)格縱橫比，可以考慮整體均使用棱柱網(wǎng)格。
04
仿真基本設(shè)置
1 瞬態(tài)計(jì)算，并考慮重力影響。
2 使用標(biāo)準(zhǔn)KE湍流模型。
3 打開能量方程。
4 為不同區(qū)域創(chuàng)建不同材質(zhì)。
主要是創(chuàng)建管道、土壤和回填層的材質(zhì)。
5 將不同材質(zhì)分別賦給不同的域。
6 設(shè)置入口速度和溫度條件。
0.6m/s和36℃。
7 設(shè)置出口條件
根據(jù)實(shí)際選擇使用OUTFLOW。
或壓力出口條件，出口回流溫度16℃。
8 設(shè)置壁面條件
其中上表面可設(shè)置為外界（空氣）溫度，底面和側(cè)面可設(shè)置為土壤溫度。此例中都使用的是16℃（僅作為演示，不一定合適）。
9 可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置對某些位置的溫度監(jiān)測。
10 初始化并賦初溫。
展開 COMSOL進(jìn)階課程：換熱器三維仿真
COMSOL進(jìn)階課程：換熱器三維仿真 COMSOL Masterclass: 3D simulation of a heat exchanger 發(fā)布年份：2026 課程時長：1小時 文件大小：579.6MB 語言：英文 課程內(nèi)容 本課程從零開始搭建管殼式換熱器完整三維仿真模型，
FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真
FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真
01案例介紹
如下圖所示U型地埋管（地埋管換熱器采用單孔雙U管）。地埋管地下溫度17.9攝氏度，埋管采用單孔雙U管，鉆孔孔徑D150mm，鉆孔有效深度120m。
夏季供回水：35、30攝氏度，運(yùn)行860小時。
02網(wǎng)格情況GAMBIT2.4混合網(wǎng)格（絕大部分區(qū)域?yàn)榻Y(jié)構(gòu)網(wǎng)格，如下前2張圖；管底小范圍區(qū)域非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，如下第3張圖）。后續(xù)會考慮制作并錄制ICEM、ANSYS MESH或FLUENT MESHING版（要時間，暫未安排好）。
提示：做好地埋管仿真，網(wǎng)格是關(guān)鍵！
03
仿真基本設(shè)置
1、瞬態(tài)計(jì)算且考慮重力
2、打開能量方程
3、選擇標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型
4、定義幾種材料
此處僅截圖材料名稱，定義材料的過程可百度。定義的材料包括流體介質(zhì)水，回填混凝土材料屬性，管道材料和土壤材料。
5、將幾種材料分別賦予給不同的域
6、設(shè)置入口速度和溫度
7、設(shè)置出口條件
8、設(shè)置外圍土壤邊界條件
9、其它未設(shè)置的邊界要么不考慮換熱，要么是耦合面。
10、殘差曲線
04
基本結(jié)果
1、部分溫度云圖展示
上面這張圖很像一只小豬鼻子，挺可愛的，有沒有！
2、部分監(jiān)測點(diǎn)溫度變化曲線
3、出口溫度變化曲線
展開 VirtualFlow | 熱管相變換熱仿真，支持不同尺度的氣液兩相相變計(jì)算
積鼎科技CFD解決方案，助力熱管相變換熱仿真
積鼎科技基于自主研發(fā)的VirtualFlow軟件，為熱管領(lǐng)域的相變換熱問題提供了全方位的仿真解決方案。該方案通過對兩相流動的毛細(xì)力和沸騰換熱、冷凝換熱的深入研究，完善了相關(guān)的求解算法和物性參數(shù)庫，形成了熱管相變冷卻的整體解決方案。
（一）強(qiáng)大的算法與計(jì)算流程
VirtualFlow軟件具備在含有不凝性氣體的工質(zhì)中計(jì)算蒸發(fā)及冷凝相變的能力，適用于蒸發(fā)器、冷凝器等設(shè)備的相變計(jì)算。
其多相流模型采用mixture模型，并啟用組分輸運(yùn)模型，分別求解連續(xù)方程、體積分?jǐn)?shù)方程、動量方程、能量方程和組分?jǐn)U散方程。
蒸發(fā)和冷凝過程中的相變通過UDF在體積分?jǐn)?shù)方程、能量方程和組分輸運(yùn)方程中分別添加質(zhì)量源項(xiàng)、能量源項(xiàng)和相等的質(zhì)量源項(xiàng)實(shí)現(xiàn)。
這種算法能夠精確地模擬吸液芯的毛細(xì)現(xiàn)象、蒸發(fā)管的沸騰、冷凝器的冷凝等復(fù)雜現(xiàn)象，為熱管的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。
（二）準(zhǔn)確、可靠的計(jì)算結(jié)果
在實(shí)際案例中，VirtualFlow軟件展現(xiàn)了優(yōu)秀的計(jì)算精度和可靠性。以某物理研究所的環(huán)路熱管項(xiàng)目為例，在50W功率下2D軸對稱條件下，蒸發(fā)器內(nèi)的流場最終達(dá)到穩(wěn)態(tài)，其液相體積分?jǐn)?shù)、相變速率、液體/氣體總體積、質(zhì)量流量等參數(shù)的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)趨勢高度一致。
蒸發(fā)器壁溫計(jì)算結(jié)果與測量結(jié)果的偏差基本控制在1.5℃以內(nèi)，冷凝器部件仿真結(jié)果同樣表現(xiàn)出色。整機(jī)仿真結(jié)果顯示，隨著熱流密度的增高，冷凝器中的液體體積先減后增，這一結(jié)果與實(shí)際物理現(xiàn)象相符，充分驗(yàn)證了軟件的準(zhǔn)確性和可靠性。
蒸發(fā)器內(nèi)各統(tǒng)計(jì)量隨時間的變化：a)相變速率；b)液體/氣體總體積；c)質(zhì)量流量
（三）解決方案優(yōu)勢
VirtualFlow軟件在熱管領(lǐng)域的應(yīng)用具有諸多獨(dú)特優(yōu)勢。
展開 FLUENT基礎(chǔ)案例#359-簡易板式換熱器仿真（不考慮壁厚）
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FLUENT基礎(chǔ)案例#359-簡易板式換熱器仿真（不考慮壁厚）
01
案例介紹
如下圖所示的冷熱水換熱器（SpaceClaim模型），換熱板部分共十層，每五層（間隔）連通。長管一端進(jìn)80℃熱水，短管一端進(jìn)10℃冷水，另兩端均出水。
本例SpaceClaim模型關(guān)鍵提示：需要在不同的域之間設(shè)置共享拓?fù)洌駝t無法設(shè)置傳熱耦合面。
相關(guān)操作可以參考本公眾號之前的推送《三維網(wǎng)格劃分中無厚度面的處理（三）》
02
網(wǎng)格情況
ANSYS MESH網(wǎng)格（FLUENT檢測質(zhì)量不低于0.7），如下圖。
03
仿真基本設(shè)置
1、穩(wěn)態(tài)計(jì)算
2、標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型
3、流體介質(zhì)設(shè)置
4、打開能量方程
5、冷水入口速度、溫度
6、熱水入口速度、溫度
7、初始化并計(jì)算，殘差曲線如下
04
基本結(jié)果
05
使用軟件及視頻情況
1、使用ANSYS WORKBENCH19.2制作案例：SpaceClaim建模；ANSYS MESH網(wǎng)格；FLUENT仿真；POST云圖成圖。
2、以上過程均有高清視頻，總時長約40分鐘，可在平臺購買。
展開 Fluent實(shí)用案例 | 螺旋翅片管式換熱器換熱仿真
<p>本案例利用Fluent能量方程對螺旋翅片管式換熱器展開了數(shù)值仿真計(jì)算。該案例所用模型為假設(shè)模型，僅作計(jì)算設(shè)置參考，所進(jìn)行的設(shè)置十分簡單。通過此案例后續(xù)可以對進(jìn)一步通過參數(shù)化建模，對不同流速、基管尺寸、翅片半徑等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)多工況的仿真計(jì)算，從而達(dá)到多目標(biāo)優(yōu)化的目的。</p><p><strong>1 workbench 設(shè)置</strong></p><p>本案例具體設(shè)置如下圖 ：</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202508/a73d4f107f58f883f2fc0a0da08f2be6.jpg"></p><p><strong>2 SCDM 設(shè)置</strong></p><p><strong>2.1 導(dǎo)入幾何</strong></p><p>整體幾何結(jié)構(gòu)如下圖:中間為換熱器，外部為空氣域。基管長34mm，前后各留1mm間隔，翅片厚度為1mm，x方向壁面分別為進(jìn)出口。z方向壁面設(shè)置為wall2，y方向壁面設(shè)置為wall1，對幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行共享拓?fù)涮幚怼?em>換熱器外表面命名為pipe，內(nèi)表面命名為wall-</p><p>hot。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202508/989b58b5d3ceb34064e2c27613527b7f.png"></p><p><br></p><p><strong>3 Fluent Meshing 設(shè)置</strong></p><p><strong>3.1 網(wǎng)格設(shè)置</strong></p><p>采用 Fluent meshing 進(jìn)行網(wǎng)格劃分，背景網(wǎng)格與前景網(wǎng)格皆采用六面體網(wǎng)格劃分，并劃分相對應(yīng)的邊界層網(wǎng)格。
展開 
仿真模型 | 圓柱鋰電池表面自然對流換熱系數(shù)仿真估算
當(dāng)放電深度大于0.8時，通過溫度仿真曲線可以看出4 A仿真與實(shí)際溫度誤差值為負(fù)，而5 A仿真與實(shí)際溫度誤差為正；同時此區(qū)間內(nèi)5 A絕對誤差高于4 A，因而導(dǎo)致5 A修正估算數(shù)值高于4 A對流換熱系數(shù)。
05
結(jié)論
基于電池實(shí)驗(yàn)測定和電池簡化模型，采用基礎(chǔ)發(fā)熱模型描述了單電池生熱速率。通過實(shí)驗(yàn)得到單電池溫度及電阻參數(shù)；通過公式編寫了內(nèi)核及對流換熱系數(shù)UDF模型。基于18650型單體鋰離子電池三維數(shù)值模型，研究了單體鋰離子電池在恒溫環(huán)境自定義熱源下，對流換熱系數(shù)的變化。通過實(shí)驗(yàn)及仿真計(jì)算分析得出以下結(jié)論：
(1)對三組電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試，測得電池恒溫放電工況下的實(shí)際放電溫度、內(nèi)阻、容量及能量，測試結(jié)果表明，放電電流越大電池平均阻值就越高；放電電流越高其生熱率越大，電池溫升也就越高；
(2)以測試值構(gòu)建了單體鋰離子電池的生熱源，根據(jù)實(shí)際溫度值，通過仿真估算得出對流換熱系數(shù)，結(jié)果表明，在環(huán)境溫度為27 ℃時，電池對流換熱系數(shù)隨著放電深度的提高而增加，放電電流越大放電后期對流換熱系數(shù)越高，此結(jié)果仿真出的電池溫度誤差精度均小于5%；
(3)仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)對比分析結(jié)果較好地體現(xiàn)了單體鋰離子電池在相同溫度、不同放電電流下的生熱變化情況，所確立的單體鋰離子電池對流換熱系數(shù)，對后續(xù)電池成組熱分析具有參考價值。
參考文獻(xiàn)：
[1] BERNARDI D, NEWMAN J, PAWLIKOWSKI E. A general energy balance forbattery systems[J]. J Electrochem Soc, 1985, 132(1):5-10.
[2] CHEN S C, WAN C C, WANG Y Y.
展開 FLUENT精典案例#320-管殼式換熱器仿真 ￥200
FLUENT精典案例#320-管殼式換熱器仿真
案例介紹
如下圖所示的管殼式換熱器，條件為：管程，冷水，20度，0.05ms；殼程，熱空氣，80度，0.1ms。不考慮外殼與外界的換熱，且未考慮管壁的厚度。
網(wǎng)格情況
使用ICEM非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。
CFD專欄丨基于Inspire Fluid的隱式建模換熱器設(shè)計(jì)和熱仿真
wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p><strong>固體FEA</strong></p><p><br></p><p><strong>Inspire隱式換熱器建模步驟</strong></p><p><br></p><p><strong>雙流體換熱器的建模步驟如下：</strong></p><p><br></p><ol><li>創(chuàng)建換熱器芯</li><li>冷側(cè)入口擋板</li><li>冷側(cè)出口擋板</li><li>熱側(cè)入口擋板</li><li>熱側(cè)出口擋板</li><li>換熱器外殼</li></ol><p><br></p><p>在Fluid仿真設(shè)置中，將換熱器芯的固體區(qū)域設(shè)置為Embedded Solid，無須提取流體域。創(chuàng)建擋板的目的是區(qū)分內(nèi)外側(cè)的通道，使得冷熱流體不摻混。</p><p><br></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/x0yLiaf5fF6yoVibTeSqBpqMYyDTicj6spCUPFEnv4LqCMQiaM5wsGYdRCMXwXMg832E5iaG0oZhz8bE805AUic1y4DQ/640?wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p class="ql-align-center">雙流體換熱器建模步驟</p><p><br></p><p><strong>隱式換熱器熱仿真</strong></p><p><br></p><p>隱式換熱器的外輪廓可以是任意形狀，以貼合殼體內(nèi)壁，并支持布爾運(yùn)算。
展開 波紋板的對流換熱數(shù)值仿真 ￥800
波紋板是一種具有波浪狀結(jié)構(gòu)的金屬板，在對流換熱中具有重要的應(yīng)用。波紋板的波浪狀形態(tài)可以增加其表面積，提高熱傳導(dǎo)效率和對流換熱效果。本案例建立了一簡化二維模型，基于COMSOL軟件的熱-流耦合相關(guān)模塊，數(shù)值仿真得到對流換熱后的溫度場和速度場分布，如圖所示：
感興趣的朋友，歡迎合作交流！
