fluent ansys 機(jī)箱散熱的案例
ANSYS與FLUENT瞬態(tài)散熱模型對比
最近在做熱分析時(shí)，得到這樣一個(gè)ansys的算例——帶空金屬板冷卻的瞬態(tài)熱分析，使用fluent軟件進(jìn)行了仿真，與ansys的結(jié)果做以對比。
問題描述如下：一長方形金屬板，板得長度為15cm，板得中央是一個(gè)半徑為1cm的圓孔。板得初始溫度為500℃，將其突然放置于溫度為20℃，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為100W/(㎡*℃)的流體介質(zhì)中，試計(jì)算：
1）第1s及第50s這兩個(gè)時(shí)刻金屬板內(nèi)的溫度分布；
2）金屬板上4個(gè)頂點(diǎn)在前50s內(nèi)的溫度變化（本文只取左上角點(diǎn)A，如圖1所示）。
該金屬板得基本材料性質(zhì)如下：
密度為5000kg/m3，比熱容為200J/(kg*℃)，導(dǎo)熱系數(shù)為5W/(m*℃)。
圖1
對于這個(gè)問題，模型比較簡單，本文對其操作步驟不再詳述，重點(diǎn)在對比ansysy和fluent的仿真結(jié)果上。
圖2
圖3
從上圖中可以看出，Ansys的分析結(jié)果：1s時(shí)，A點(diǎn)的最大溫度為499.999℃，最小溫度為464.98℃；50s時(shí)，最大溫度為437.713℃，最小溫度為270.812℃。Fluent仿真結(jié)果：1s時(shí)，A點(diǎn)的最大溫度為499.99℃，最小溫度為465.37℃；50s時(shí)，最大溫度為437.4℃，最小溫度為275.72℃。從上面的兩組數(shù)據(jù)可以看出，兩種軟件的結(jié)果是吻合的，相差在1%左右。
圖4
從上圖中可以看出，ANSYS和FLUENT的結(jié)果趨勢完全吻合，最大相差4%。
針對兩款軟件對此問題的求解的結(jié)果的差別，或許是求解方式上的差別，ansys是基于有限元的求解方法，fluent是基于有限體積的求解方法。
展開 Ansys fluent16.0流固耦合散熱仿真
穩(wěn)態(tài)求解：風(fēng)扇用MRF模型，在cell zone conditions中勾選Frame motion，設(shè)置好旋轉(zhuǎn)中心和轉(zhuǎn)速；
一、流固耦合交界面處理方法：
1、在SCDM中設(shè)置共享拓?fù)洌? 2、打開fluent meshing，軟件自動生成contact，每個(gè)接觸重命名為interface，在fluent中會自動生成交界面；
3、把自動生成的contact刪除，單獨(dú)命名各個(gè)接觸面為interface，之后在fluent/mesh interfaces中手動匹配；
4、將接觸的part進(jìn)行form new part操作，之后就不用進(jìn)行交界面的耦合操作（共節(jié)點(diǎn)）；
二、常見報(bào)錯：
1、 does not support overlapping geometry in contact region;
2、 does not support overlapping geometry in named sections;
第一種報(bào)錯是因?yàn)橛幸粋€(gè)面被設(shè)置在了多個(gè)接觸對中，檢查接觸面，刪除重復(fù)接觸面；
第二種報(bào)錯是因?yàn)橛幸粋€(gè)面被重復(fù)的命名，檢查named section，刪除重復(fù)命名截面；
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