傳熱模型
關注創建者：朱夢佳 創建時間：2015-12-09
傳熱模型的視頻教程
基于DO輻射模型的車燈傳熱模擬
1. fluent DO輻射模型傳熱仿真基本通用流程; 2. 半透明介質設置，各種關于輻射的參數解釋; 3. fluent后處理過程； 4.提供源文件與答疑過程；
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相變能量樁段模型傳熱模擬
直播大綱： 本次課程主要針對中文核心期刊論文《相變能量樁段模型傳熱模擬》進行復現，手把手演示完整的建模過程，幫助大家掌握COMSOL相變模塊的基本操作。
￥19.9 58分鐘 96播放
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fluent 多孔介質的應用
1、講述了多孔介質基本原理； 2、講述了多孔介質阻力參數的設置方法； 3、講述了平衡傳熱模型和非平衡傳熱模型的應用和原理； 4、講述了柯西定律在多孔介質中的應用；
￥5 23分鐘 24播放
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傳熱模型的實例教程
在fluent的傳熱模型中可以設置體熱源也可以設置面熱源，那么對于這兩種情況，該怎么簡化模型呢，遇到問題時候是簡化為面還是做耦合處理，本文對這兩種情況進行了仿真，對最終結果進行了對比。注：文中出現的數據都是隨便選取。
模型：一個鋁制機箱中有一個芯片，外流場溫度為300K。
芯片為5×4×2，機箱為50×40×20。芯片為鋁制材料，芯片底面和機箱底面都是絕熱邊界，假定機箱其他面的傳熱系數為1W/(m^2*k)。芯片功率為2W。簡化為體時，設置體熱源為5×10^7W/m^3。簡化為面時，設置芯片熱流密度為3.57×10^4。
方案一：采用耦合的方法，即芯片和外流場耦合，模型和網格如圖1所示，網格是在ICEM中劃分的。
圖 1
方案二：把芯片簡化為面的熱流密度，模型和網格如圖2所示。
展開 修改inp文件：
改為COH2D4T單元，
為cohesive屬性添加*GAP CONDUCTANCE；
------------------------------------------------------
例子結果：
1 含有COH2D4單元，并未修改inp文件
2 不含cohesive單元（把cohesive單元屬性及網格屬性改為普通材料）
3 含有COH2D4單元，并修改inp文件
——單元修改為COH2D4T，截面屬性里添加*GAP CONDUCTANCE，熱膨脹系數改為和普通材料一樣
結論：基于COH2D4T單元的傳熱結果正確/整個模型的應力云圖分布正確。
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展開 1、 建立模型
建立4m*3m*0.1m的聚氨酯傳熱模型如下：
三維模型
其中：
1、模型整體寬4m，高3m，厚0.47m，其中聚氨酯厚0.1m，煤/封閉墻厚度為4m；
2、聚氨酯內部溫度測點位于聚氨酯形心，外表面溫度測點位于外側面中心；
3、煤/封閉墻的溫度測點位于聚氨酯接觸面中心向己側0.05m；
4、煤與聚氨酯接觸處增加溫度測點。
2、 網格劃分
在保證一定的計算精度和適當的計算時間的前提下，對于單純的熔化/凝固傳熱模型，通過mesh對模型進行面網格劃分，面網格選用四邊形網格，最小網格尺度大小設置為 5mm，為保證聚氨酯與煤/封閉墻的接觸面處傳熱計算更準確，需對接觸面處網格進行加密處理，設置網格節點間距增長率為1.05，如下圖所示，由于模型結構規整，為保證體網格質量，體網格選用六面體結構型網格，模型劃分完產生面網格132100，體網格3450000。
網格及內部部分切面網格（六面體結構性網格）
對網格進行質量檢查如下：
網格質量檢查
經過檢查，網格的縱橫比、翹曲度和最大最小角度都符合要求，網格質量極好。
三、邊界設置
1、 煤/封閉墻外表面（裸露在空氣中）和底面設置為對流傳熱邊界，向外界環境散熱（convention wall），封閉墻外表面與空氣接觸，對流傳熱系數20，底面與大地接觸，對流傳熱系數100；
2、 聚氨酯外表面溫度較高且與空氣直接接觸，對流傳熱系數100，底面與大地接觸，對流傳熱系數100；
3、 聚氨酯與煤/封閉墻的接觸面設置為傳熱耦合面；
4、 環境溫度設定為20℃。
5、 聚氨酯反應生熱以內熱源形式定義函數UDF如下：
展開 成型文件，經過精準調試。
DO模型模擬頭燈傳熱輻射過程 ￥9.9
DO模型模擬頭燈傳熱輻射過程
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傳熱模型的最新內容
為深入理解并量化電解液相變吸熱在熱失控傳熱中的作用，本研究建立了精細模型，核心創新在于量化表征電解液吸熱相變及其對后續傳熱的影響。模型驗證表明：電池表面溫度計算與實驗結果高度吻合(決定系數R2 > 0.9)。該模型為儲能系統安全設計提供了重要手段工具。
挑戰/需求
圖2.
設置了一個傳熱模型，10*10的MicroLED被PI 包裹，整個貼在皮膚上，看皮膚的溫度情況。明明給四個LED設置了熱源，Q0=5.142857e9 W/m3, 但計算出來的結果看起來LED是隨機變熱變冷。為什么會這樣呢
燃燒與傳熱
-涉及算法:
核心算法: 計算流體動力學(CFD) +化學反應動力學+輻射傳熱模型。原因：這是一個典型的多物理場耦合問題。需要用CFD計算流動，用詳細化學反應機理模擬燃燒過程，用輻射模型（如DO模型）計算熱量傳遞。
-計算特點:
計算密度極高: 這是所有仿真中計算最密集的領域之一。
針對渦輪外部高溫燃氣與內部冷卻流道的復雜傳熱過程，軟件采用 IST技術與壁面溫度重構方法，結合笛卡爾網格與切割體網格，精準捕捉流固界面熱交換規律；對于燃燒室/火焰筒，考慮外部冷卻氣流與內部燃氣的多相流與化學反應，通過共軛傳熱模型計算固體內部及表面溫度分布，避免部件因局部過熱引發燒蝕失效。
二、CFD 仿真，解析流場，筑牢設計根基
CFD 技術的核心價值，在于通過數值求解 Navier-Stokes 方程，結合湍流模型、多相流模型及傳熱傳質模型，精準復現流化床內流體相的動態行為。
在石油石化場景中，CFD 能夠清晰呈現床內氣體速度場、壓力場、溫度場與濃度場的分布特征，為宏觀設計優化提供數據支撐。
在催化裂化流化床反應器設計中，氣體分布均勻性直接決定反應效率。
、球缺、斜面等
支持運動幾何壁面，包括振動、垂直振動、旋轉等
支持STL壁面，包括靜止、繞軸旋轉、單軸振動、雙軸振動、分段平動等
流體耦合計算：
支持化學反應
支持粗粒化模型，包括EMMS模型、軟殼層顆粒團碰撞粗粒化模型、傳遞和反應粗粒化模型
支持笛卡爾正交六面體網格和普通網格
顆粒-流體作用模型：
支持顆粒-流體曳力模型
支持顆粒-流體壓力梯度力
支持顆粒-流體-顆粒傳熱模型
</p><p> · 傳熱與相變模型：模擬加熱、冷卻、蒸發、冷凝等過程。</p><p>5. 耦合固體應力模塊直接求解攪拌器結構強度</p><p><img src="https://public.fangzhenxiu.com/ueditor/20250907162752-yb3_Scalar%20Scene%202.png?
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習傳熱相變的三維模型處理
2、學習傳熱相變瞬態熱分析步的建立
3、學習傳熱相變瞬態熱分析的載荷施加
4、學習傳熱相變瞬態熱的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 傳熱相變瞬態熱分析。
添加固體傳熱瞬態研究，模型左側設置熱源，并進行網格劃分。
進行計算查看多孔結構傳熱模擬結果
全方位仿真能力：支持多相流、湍流、相變、傳熱等復雜物理模型，能夠精確模擬核反應堆中的流動傳熱傳質、多相流相變、可壓縮流體、多組分等問題。
應用場景覆蓋廣：軟件經過市場長期驗證，已積累的測試案例庫>1000個。
