Fluent傳熱計算的案例
【5月30日-6月02日 北京】Fluent傳熱計算與工程應用方法專題培訓
一、給方法解決以下關鍵問題
1、仿真分析結果主要在于經驗積累，12年以上工程應用專家帶你答疑解惑
2、有效掌握Fluent傳熱計算與工程應用方法+實操模型訓練
3、所有實例緊緊圍Fluent傳熱計算與工程應用方法為核心目標，進行實操模擬訓練
二、18個實例模型貼近工程實戰操作
實例01：混合管內對流換熱計算
實例02：多材料裝配體的熱傳導計算
實例03：電烙鐵的瞬態熱計算
實例04：固體壁面之間的輻射傳熱
實例05：真空輻射計算
實例06：半透明介質中的輻射計算
實例07：建筑環境太陽輻射計算
實例08：腔體內的自然對流+輻射傳熱
實例09：電子芯片散熱計算
實例10：管式換熱器計算
實例11：多孔介質傳熱計算
實例12：干燥器自然對流的熱均勻性計算
實例13：換熱器的流-熱耦合傳熱計算
實例14：水沸騰計算
實例15：蒸發冷卻計算
實例16：噴霧蒸發計算
實例17：管內冷凝計算
實例18：化學反應熱計算
三、本質問題與差異化
1、工程案例積累：專注CAE仿真計算，有大量的工程案例
2、關注計算結果：把仿真分析結果運用到產品中是核心理念
3、師資與專屬權：7000+多學員反饋、提煉的精選內容與實例，形成版權課程體系
4、問題響應參與：自主師資與合伙人模式，可直接對接客戶問題，即時做出響應
5、效果保障措施：所有學員提供高配筆記本、模型、電子資料、操作軟件
四、專家團隊
團隊12年專注CAE技術工程應用方法，為客戶提供系統的產品質量提升和優化的技術方案，具備上百例的工程問題解決經驗，熟悉CAE技術應用過程中的難點與關鍵點，團隊提供有價值的CAE技術服務。
展開 FLUENT中進行共軛傳熱計算
共軛傳熱：流體傳熱與固體傳熱相互耦合。由于流體求解器同時具備流體與固體傳熱計算的能力，因此可以直接采用流體求解器進行求解，無需使用流固耦合計算。流體求解器能夠求解流體對流、傳導、輻射傳熱，對于固體傳熱計算，只能求解熱傳導方程。
本例演示共軛傳熱問題在FLUENT中的求解方法。
1、問題描述
如圖1所示的計算區域，既包含流體區域也包含固體區域。在初始狀態下，流體域與固體與溫度均為293K，然后給固體域底部施加恒定溫度434K，計算分析計算域內溫度隨時間分布規律。邊界條件如圖中所示。
圖1計算域描述
2、建立幾何模型并劃分網格
利用DM建立如圖1所示2D平面幾何。采用全四邊形網格劃分，如圖2所示。
為所有邊界命名，尤其是流體和固體區域交界面，后面需要在求解器中進行設置。
3、進入Fluent求解設置
本例為瞬態計算。
涉及到熱量傳遞，因此需要激活能量方程。
流體介質為理想氣體，考慮其在溫度影響下密度變化。
考慮重力影響，設置重力加速度向量[0,-9.81,0]，設置操作密度為0。如圖3所示。
壓力-速度耦合方程采用PISO求解方式，對流項計算采用QUICK算法，其他項采用二階迎風格式。
圖2網格模型
圖3 操作項設置面板
設置流體域介質為air，固體域介質為默認的AL。
按圖1所示邊界條件設置計算域邊界。
創建交界面，如圖4所示進行設置。
圖4 設置交界面
4、初始化計算
設置初始化溫度293K，如圖5所示。
圖5初始化面板
設置自動保存選項與動畫錄制項。
設置時間步長0.1s，時間步數100，內迭代次數20。
進行求解計算即可。
展開 3月19-21日 西安 | Fluent傳熱計算與工程應用方法專題
一、專題目標：掌握利用Fluent仿真計算常規換熱工程問題；掌握熱傳導、熱對流、熱輻射等常見熱量傳遞現象的建模、仿真流程構建及后處理技巧。
二、工程案例：14個工程案例
三、典型問題：傳熱基本理論、傳熱仿真模型構建及參數設置。
四、知 識 點：熱傳導仿真、熱對流（自然對流、強制對流）仿真、熱輻射仿真。
五、時間地點：
2021年03月19日 - 21日 西 安（19日全天報道20、21日全天上課）
六、專題導圖：
七、課程內容：
八、培訓費用：
1、3980元/人（含CAE結業證書一本）,住宿可統一安排，費用自理。
2、附：參加培訓并通過考試的學員，可選擇申報AXKG 全國職業技能考試鑒定中心頒發《CAE 仿真應用工程師》職業技能等級證書；費用 1600 元/每人，可作為在本行業專業崗位職業能力考核的證明，也在崗位聘用、任職、定級和晉升職務中作為重要依據。證書全國通用、聯網查詢、無須年檢。
九、增值服務：
持本人學生證或教師證享有9折優惠；
一個單位同時報名2人享有9折優惠；
一個單位同時報名3人以上（含）享有8.5折優惠。
十、報名方式
1、點擊立即報名：http://jishulink.mikecrm.com/uARnq6L
2、掃描下方二維碼，聯系客服報名
未盡事宜請掃描上方二維碼，或咨詢微信客服，微信號：jishulink222
展開 計算輻射傳熱的 3 種方法
計算輻射傳熱的三種方法
計算輻射傳熱的三種方法是：
直接面積積分法
半立方體法
射線發射法
1. 直接面積積分法
直接面積積分方法的原理是對所有相對的表面對進行雙重積分。只要表面之間沒有障礙物或陰影，就可以使用它。這種方法已被證明是準確的，其準確度僅由輻射積分階數控制。
這種方法總是滿足互易關系，但如果離散化太低并且網格非常粗，那么對于封閉空腔，環境角系數可能不為零。如果單元很多，直接面積積分會使計算量增大。此外，由于不考慮陰影，它主要用于模擬小凹腔，因此在實踐中很少使用。
2.半立方體法
由下圖我們可以從概念上來理解半立方體方法?？紤]一個表面單元，圍繞該單元繪制五個邊界，并將它們均一像素化。然后，將周圍的面投影到這些像素化邊界上，并計算與每個面相關聯的像素，以確定來自周圍面的輻射熱通量以及輻照到該單元的熱通量有多少。對每個表面重復此操作。
半立方體方法將周圍的面投影到一組像素化邊界上來計算輻照度。
通過 z-buffering 可以有效地處理周圍面的陰影，因此計算成本很低。這種方法的單一設置，即 輻射分辨率 控制著像素數?；ヒ钻P系的精度會隨著輻射分辨率的提高而提高，封閉空腔環境的角系數將始終為零。
3. 射線發射法
射線發射方法適用于存在與角度相關的發射率、鏡面反射率或半透明表面。射線發射法，顧名思義，就是在空間中發出射線。但需要注意的是，這是一種 反向 射線追蹤方法。從每個單元的評估點出發，向外投射一組光線，用于確定該方向的輻照度。因此，可以將這些射線想象成與入射輻射方向相反。這些射線代表來自周圍半球空間的總輻照度的有限采樣。
根據三維半球的離散化說明射線發射方法，輻射分辨率為 4。基礎棋盤格（左）的 16 個圖塊中的每個圖塊具有相等的面積。
展開 
FLUENT流固耦合傳熱模擬
9 計算求解
（1）單擊主菜單中Solve→Run Calculation按鈕，彈出Run Calculation（運行計算）面板。
在Time Step Size中輸入0.0001，在Number of Time Steps中輸入1000，單擊Calculate開始計算。
10 結果后處理
（1）雙擊C4欄Results項，進入CFD-Post界面。
（2）單擊任務欄中 Location→ Plane按鈕，彈出Insert Plane（創建平面）對話框，保持平面名稱為“Plane 1”，單擊OK按鈕進入Plane（平面設定）面板。
（3）在Geometry（幾何）選項卡中Method選擇ZX Plane，Y坐標取值設定為-0.35，單位為m，單擊Apply按鈕創建平面。
（4）單擊任務欄中 （云圖）按鈕，彈出Insert Contour（創建云圖）對話框。輸入云圖名稱為“Temp”，單擊OK按鈕進入云圖設定面板。
（5）在Geometry（幾何）選項卡中Locations選擇Plane 1，Variable選擇Temperature，單擊Apply按鈕創建速度云圖。
展開 【資料】FLUENT官方教程：共軛傳熱
帶中文PPT講解，包括GAMBIT建模與FLUENT前后處理。
FLUENT共軛傳熱.pdf
FLUENT模擬流-固耦合散熱.part1.rar
FLUENT模擬流-固耦合散熱.part2.rar
FLUENT波紋管內傳熱流動模擬
9 計算求解
（1）單擊主菜單中Solve→Run Calculation按鈕，彈出Run Calculation（運行計算）面板。
在Number of Time Steps中輸入200，單擊Calculate開始計算。
10 結果后處理
（1）雙擊C4欄Results項，進入CFD-Post界面。
（2）單擊任務欄中 （云圖）按鈕，彈出Insert Contour（創建云圖）對話框。輸入云圖名稱為“Temp”，單擊OK按鈕進入云圖設定面板。
（3）在Geometry（幾何）選項卡中Locations選擇dimpled_potrusions和pipewall，Variable選擇Temperature，單擊Apply按鈕創建速度云圖。
展開 跟隨波逐流一起學Fluent——傳熱
跟隨波逐流一起學Fluent——傳熱.pdf
fluent傳熱模型中電子芯片的簡化方案
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 Fluent在混合彎頭中的流體流動和傳熱分析
Fluent 設置：
在Project schematic中，雙擊setup，出現如下界面，可以選擇單精度還是雙精度，可以選擇單核計算還是并行計算，選擇完畢后，點擊OK。
進入Fluent 界面中，首先進行檢查模型，Setting Up Domain >Mesh>Check，檢查幾何是否存在負體積，任何錯誤信息都會在控制臺顯示出來，注意留意。
然后選擇壓力基（pressure-base），然后本實例是穩態所以選擇steady，其他保持默認。點擊Models，因為涉及溫度傳導，所以需要將Energy激活，點擊Viscous，在Model中選擇k-epsilon，在k-epsilon Model中選擇Standard，在Near-Wall Treatment中選擇Enhanced Wall Treatment，其他保持默認。
點擊Setting Up Physics> Materials>Create/Edit...，創建一個名稱為water的材料，材料屬性為，Density=1000 kg/m3，Specific heat=4216 J/(kg*K)，Thermal Conductivity = 0.677 W/(m*K)，Viscosity=8e-04 kg/(m*s)。如果常見的材料，在Fluent Database中也可以找到。
設置流體域，在Cell Zone Condition中選擇流體域，將材料改為water,其他不用改變。
設置邊界條件，首先設置進口條件：
另一進口條件是：
出口條件：
其他邊界條件保持默認。
設置求解方法，打開Solution Methods任務界面，設置如下所示，求解控制保持默認。
展開 DEFORM 反傳熱計算
后臺回復【反傳熱計算】獲取溫度數據
基于Fluent的氣液相變傳熱傳質高級專題應用培訓
【培訓講師】 上海安世匯智流體專家
【培訓時間】 2023年7 月19日~21日
【培訓費用】 6000元/人
【培訓等級】 高 級
【培訓地點】 上海安世匯智公司，上海市浦東新區平家橋路36號晶耀前灘5號樓9樓
【培訓特色】
—— 精品小班課，資深工程師授課
—— 項目經驗豐富，精準匹配行業
—— 理論與上機結合，教學質量有保障
—— 真實案例教學，貼合企業實際需求
—— 設立分級課程，循序漸進培養仿真能力
—— 安世亞太官方培訓證書，豐富職業履歷
【培訓日程】
時間
具體內容
第一天
DPM模型基本理論介紹
DPM氣液相變模型介紹
DPM氣液相變案例分享
第二天
蒸發冷凝模型介紹
蒸發冷凝案例分享
壁面沸騰模型介紹
壁面沸騰案例介紹
第三天
基于熱相變模型氣液兩相流模擬介紹
引射器氣液相變案例分享
基于真實介質氣液相變案例分享
Q&A
【報名鏈接】
https://www.wenjuan.com/s/u6F3uaV/
（開課前一周截止報名）
【小貼士】
· 本次課程有上機操作環節，我們會準備好電腦與軟件；若報名人數超額，則需部分學員攜帶自己的電腦，我們會為您裝好試用軟件。
· 本次課程含工作午餐，不含其他食宿費用。
· 關注”上海安世亞太“微^信^公^眾^號，掌握最新資訊。
· 課程報名及咨詢：021-58403100-816（顧女士），E-Mail：sh.marketing@peraglobal.com
展開 338-管道傳熱單向流固耦合（Fluent-Static Structral）仿真
一、流體網格劃分設置
圖1 流體仿真網格
圖2 網格設置（Size Function使用Proximity and Curvature，其它默認）
二、FLUENT仿真設置
圖1 求解器設置（壓力基求解器，穩態計算）
圖2 開啟能量方程
圖3 湍流模型設置
圖4 流體材料屬性設置
圖5 固體材料屬性設置
圖6 固體域設置
圖7 流體域設置
圖8 入口設置
圖9 出口設置
圖10 外殼換熱條件設置
圖11 求解方式設置（開始使用默認，計算一定步數后均改為二階迎風——即圖中所示）
圖12 松弛固子設置
圖13 初始化設置（從入口開始計算）
三、靜力學仿真設置
圖1 使用默認網格設置
圖2 約束設置（將兩端設置為固定約束）
圖3 流體載荷導入（使用Imported Load選項導入流體壓力和溫度載荷）
基本結果
展開 10月重磅 | Ansys Fluent 傳熱仿真分析現場公開課
和Icepak在自然對流、風冷、水冷上的應用
4
網格策略及仿真結果差異的探討
04、課程收獲
● 了解傳熱學傳導、對流、輻射的基本理論；
● 掌握 fluent、icepak 熱分析流程，包括常見的自然對流、風冷、水冷等工況；
● 提升相關研發人員的熱仿真能力，適應日益嚴峻的熱設計要求；
● 了解仿真與測試的誤差來源，提升仿真精度。
「CFD案例-Fluent」27 水中穩態傳熱CFD模擬
本案例在ANSYS2020R1中演示了如何利用Fluent進行水中穩態傳熱CFD仿真。首先于Solidworks中建立幾何模型，接著導入ANSYS DesignModeler中進行前處理，并進行命名邊界條件，然后導入ANSYS Mesh進行網格劃分，接著利用Fluent進行求解，最后在CFD-POST中進行后處理。案例基于3D、穩態求解。
