流體溫度的案例
CFD|共軛傳熱
因為是一個節點，所以邊界面的溫度表示為一個常數。
主要用于固體之間無熱阻接觸的情況。（焊接、焊接等）
節點合并方式的節點組成和解析溫度分布
接觸條件–恒定熱阻
當區域1和區域2相切時，保持構成邊界面的每個區域的切點不變，并賦予接觸條件。通過設置薄的邊界區域，可以計算每個區域的不同溫度值，因此可以應用恒定熱阻來實現接觸熱阻。
主要適用于通過締合進行簡單接觸的固體之間的邊界面。
接觸條件方式的節點配置和接觸熱阻應用時解析溫度分布
接觸條件-熱邊界層
由于壁面上流體產生的熱邊界層與常用的計算流體力學中使用的元素大小相比非常薄，因此在不使用相當稠密的元素網的情況下，很難數值求解溫度分布。此時，可以使用熱邊界層模型，它利用壁面流動物理量計算并應用流體和固體之間的熱流速作為熱壁函數（式⑨）。
即使使用切點合并方法，也可以應用考慮熱邊界層的熱流速，但由于與壁面接觸的流體的溫度梯度很大，也可能會扭曲流體區域內的溫度分布。所以通過改變接觸條件，區分壁面處固體溫度和流體溫度，就像應用接觸熱阻一樣，使用計算出的對流熱傳遞系數（h；heat transfer coefficient）的倒數作為熱阻的方法更準確。
接觸條件的節點配置和熱邊界層應用時的解析溫度分布
文章來源：midas機械事業部
展開 電磁閥“電磁-溫度-流體-應力”多物理域耦合仿真分析
如下圖
線圈繞組焦耳損耗分布
Maxwell計算線圈生熱導入Mechanical
然后進行流體分析計算。本案例中的原始CAD模型只包含了固體區域，比如活門，彈簧，銜鐵，墊圈，頂桿等，做CFD仿真分析需要事先將流體域（通流域）抽出來，并設定相應的邊界條件。
以控制口0.5mm開度情況為例，原始模型和抽取出來的流體以及網格如下圖所示：
流體域網格
Fluent設置好相應的邊界條件后，將流體計算壓力和對流系數邊界條件在workbench平臺下導入Mecahnical進行力學分析。
該電磁閥結構分析的幾何模型及有限元如下，彈簧模型采用Mechanical的彈簧單元進行簡化。整個電磁閥結構結構左端固定，導入Maxwell計算的生熱計算溫度分布，之后導入Fluent計算的壓力分布和對流換熱進行結構應力分析。結構熱應力分析參考溫度為室溫22°。
電磁閥結構分析有限元模型
Fluent計算壓力導入Mechanical映射
Mechanical導入磁場，流場后溫度分布結果
展開 三元催化劑催化氧化反應 ￥5000
三元催化劑經過高溫流體的加熱，達到反應溫度，開始催化反應，本例子只計算了催化氧化反應。三元催化劑中的催化氧化反應如下：
反應并不是通過fluent自帶的反應模型計算，而是通過添加源項計算反應。
計算條件如下：
計算得到的三種物質的脫除效率：
監視催化劑（多孔介質）中心點的溫度變化曲線如下：
在前10秒，流體溫度高于固體溫度，流體加熱固體，10秒之后，由于催化氧化反應的發生，催化劑上的溫度急劇增加，固體溫度高于流體溫度，固體加熱流體。
反應穩定時，流體和固體上的溫度分布：
高清視頻：
三元催化劑反應-固體溫度變化：三元催化劑反應-流體溫度變化：三元催化劑反應-CO體積分數：
本例子出售，價格5000元。有意者QQ 103614652
本人承接學生課題，碩士課題 5000元起步 ，博士課題 10000元起步，視難度增加費用。 如果你覺得價格高，請勿擾，非常感謝！
展開 THESEUS-FE與CFD雙向耦合仿真測試
不依賴于第三方軟件，Coupler可實現THESEUS-FE和CFD求解器Star-CCM+或OpenFOAM之間的雙向耦合仿真，最為精確地仿真流體對結構的對流效應和結構溫度對流動的影響。
為測試軟件與CFD雙向耦合聯合仿真功能，用以下二維測試算例演示軟件與CFD聯合求解工作流程。
1、
計算模型
算例采用長寬高均為1米的二維測試盒，初始溫度為20℃，如下圖所示，左側受10W/m2的熱源，右側與邊長為1m的流體區域連接，流體區域左側受測試盒加熱，右側固定溫度為0℃，流體區域初始溫度為0℃。計算最終狀態溫度。
2、
計算條件
計算采用theseus-fe與STAR-CCM+聯合仿真，進行穩態計算。
在THESEUS-FE的GUI中進行固體區域邊界條件設置。對于與流體區域連接的一側，設置如下所示邊界條件：
在后續的聯合仿真中，流體溫度和換熱系數會根據流體計算結果不斷修正，同時，THESEUS-FE會將固體區域溫度邊界傳遞給CFD，二者不斷信息交換進行聯合計算。
3、
聯合仿真運行
采用Coupler模塊進行聯合仿真設置，THESEUS-FE將壁面溫度傳遞給CFD，同時CFD傳遞換熱系數和流體溫度，如下圖所示：
4、
聯合仿真結果
測試盒最終計算結果溫度分布及單元15溫度歷史曲線如下：
耦合仿真計算完成，使用耦合仿真技術可得到高精度的熱分析結果，應用快捷簡便。Coupler tigong了友好的用戶界面，通過圖形界面引導用戶逐步完成耦合設置，基本實現完全自動化設置。
Theseus-fe與CFD雙向耦合仿真測試.pdf
展開 
THESEUS-FE與CFD雙向耦合仿真測試
不依賴于第三方軟件，Coupler可實現THESEUS-FE和CFD求解器Star-CCM+或OpenFOAM之間的雙向耦合仿真，最為精確地仿真流體對結構的對流效應和結構溫度對流動的影響。
為測試軟件與CFD雙向耦合聯合仿真功能，用以下二維測試算例演示軟件與CFD聯合求解工作流程。
1、 計算模型
算例采用長寬高均為1米的二維測試盒，初始溫度為20℃，如下圖所示，左側受10W/m2的熱源，右側與邊長為1m的流體區域連接，流體區域左側受測試盒加熱，右側固定溫度為0℃，流體區域初始溫度為0℃。計算最終狀態溫度。
2、 計算條件
計算采用theseus-fe與STAR-CCM+聯合仿真，進行穩態計算。在THESEUS-FE的GUI中進行固體區域邊界條件設置。對于與流體區域連接的一側，設置如下所示邊界條件：
在后續的聯合仿真中，流體溫度和換熱系數會根據流體計算結果不斷修正，同時，THESEUS-FE會將固體區域溫度邊界傳遞給CFD，二者不斷信息交換進行聯合計算。
3、 聯合仿真運行
采用Coupler模塊進行聯合仿真設置，THESEUS-FE將壁面溫度傳遞給CFD，同時CFD傳遞換熱系數和流體溫度，如下圖所示：
4、 聯合仿真結果
測試盒最終計算結果溫度分布及單元15溫度歷史曲線如下：
耦合仿真計算完成，使用耦合仿真技術可得到高精度的熱分析結果，應用快捷簡便。Coupler提供了友好的用戶界面，通過圖形界面引導用戶逐步完成耦合設置，基本實現完全自動化設置。
Theseus-fe與CFD雙向耦合仿真測試.pdf
展開 電磁閥“電磁-溫度-流體-應力”多物理域耦合仿真分析
整個電磁閥結構結構左端固定，導入Maxwell計算的生熱計算溫度分布，之后導入Fluent計算的壓力分布和對流換熱進行結構應力分析。結構熱應力分析參考溫度為室溫22°。
電磁閥結構分析有限元模型
Fluent計算壓力導入Mechanical映射
Mechanical導入磁場，流場后溫度分布結果
文章來源：上海安世亞太
葉片熱結構耦合分析
葉片熱結構耦合分析
在渦輪工業中，用流過冷卻孔的流體來冷卻渦輪葉片是很常見的做法。由于葉片內的溫度梯度，會引起熱應力，從而導致葉片的失效。
在典型的熱應力分析中，先計算溫度，然后將溫度作為荷載條件進行應力分析。雖然在計算流體動力學(CFD)程序中可以通過模擬耦合傳熱來求解溫度，但這需要大量的計算資源。CFD的降階模型，假設通過孔的一維流動，可以提供一種廉價的解決方案，而在準確性上沒有顯著損失。由于通過冷卻孔的質量流量已知，膜系數的經驗關系可以用來模擬從葉片到流體的傳熱。
如圖所示，渦輪葉片有10個冷卻通道。假定外表面是固定在恒溫下的。在進行應力分析時，假設絕熱表面是固定的。流體以不同的速率流過孔，冷卻主要通過對流進行。對流系數、流入溫度和質量流量都是指定的。如果薄膜系數高，固體向流體損失的熱量更多，因此流體的溫升也更高。流體質量流量越大，流體溫度越高。
1.1. 定義材料參數
分別定義流體及固體材料，固體材料選擇默認結構鋼，熱流體具體參數如下所示：
1.2. 網格劃分
線體模型類型設置為熱流體，流體離散方法設置為迎風/線性。截面半徑為3.15 mm、1.55 mm和0.99 mm的線體，其流體截面積分別為31.1709 mm2、7.5473 mm2和3.0789 mm2。3D FLUID116單元用于模擬10個在其兩個主要節點之間進行傳熱和流體傳輸的流體。
固體區域采用SOLID278單元進行網格劃分。使用低階元素。使用的模型和網格設置如下圖所示。
1.3. 邊界條件和荷載
固體的外表面溫度保持在568°K，并添加到四個面。
展開 有償流體仿真：35℃/60℃恒溫源給30平房子供暖穩態溫度場對比
100w電熱膜(35℃恒溫源)：寬長0.3m*5m；200w電熱膜(60℃恒溫源)：寬長0.3m*5m；
2.鋪設情況和需求(冬季)：100w電熱膜，用20片滿鋪在這30平房間里；200w電熱膜，用10片均勻間鋪在這30平房間里；電熱膜上面鋪5公分厚的材料(模擬水泥漿和瓷磚等材料)，導熱系數/熱流密度可設一個恰當的估值，電熱膜下的平面設成絕熱；室內無通風，主導氣流是溫差引起的自然對流，考慮浮升力影響；帶窗戶那一面外墻定合適的外壁溫，窗戶材料的導熱系數可設一個合適的估值，其他面絕熱；
需要的結果：穩態時的溫度場
(注：以上仿真約束條件可能不全)
借助SOLIDWORKS瞬態熱力分析，模擬物體表面溫度變化 | 產品探索
今天探討一下瞬態熱力分析，瞬態熱力分析可以分析溫度隨時間的變化情況，也就是模型的熱力狀態與時間的函數關系。例如，熱水瓶設計師知道里面的流體溫度最終將與室溫相等（穩態），但設計師感興趣的是找出流體的溫度與時間的函數關系。
瞬態熱力分析和穩態熱力分析的分析條件指定基本相同，也就是需要指定材料屬性的熱導率、密度和比熱等。除此之外，瞬態熱力分析還需要切換分析類型、指定初始溫度、求解時間和時間增量等。
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【CAE案例】換熱器多尺度建模耦合
表1 各通道的速度、Re、Nu和Cf
圖9 通道內Nu云圖
圖10展示了換熱器內的溫度分布，可以看出熱流體流過通道逐漸降溫。
圖10 換熱器內溫度場分布
04
結論與展望
本案例使用code_saturne耦合元模型，解決了尺度變化較大的換熱器模擬復雜的問題。模擬結果較好地預測了換熱器內的溫度分布情況，驗證了code_saturne計算換熱和溫度分布的能力，同時也證明了code_saturne具有較好的耦合能力，能與各種外部模型進行耦合計算。
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展開 數字養殖通風散熱仿真APP助力科學養殖
隨著集群式養豬場的出現，一棟樓房內養著成千上萬頭生豬，其通風散熱方式已經從“隨風而定”變為了“人工調節”：通過設計部署的暖氣空調可以精準調節室內溫度，讓養殖場環境溫度保持在生豬的最佳生長點。
當前的樓房養豬屬于第四代養豬模式，相比于之前的幾種養殖廠房類型，具有專業環控、精準調控、保障生豬健康、能耗低等優點。但是樓房聚落式的養殖場在設計過程中具有系統復雜程度高、設計建設經驗少、改動成本大、需要綜合考慮的因素繁雜等困難，對養殖場的暖通設計人員提出了很高的要求。
圖 2 養殖模式的升級
二、仿真APP解決方案
數值模擬技術的應用為解決養殖場的通風散熱問題提供了強有力的解決工具。通過對養殖場進行幾何建模，輸入相關材料與邊界參數，通過相關的CFD算法計算，就可以得到養殖場內的溫度和速度變化情況。通過對不同條件的計算結果對比，就可以得到在養殖場設計問題上需要的關鍵參考數據，如：設備選型、通風散熱的參數等。總的來說，數值模擬技術可以減輕甚至擺脫設計經驗的依賴，減少建設成本，提升養殖場的設計效率。目前，CFD技術在養殖行業的應用具有較高的技術門檻，對設計人員的專業能力要求較高。而基于自主通用的多物理場仿真平臺Simdroid無代碼化封裝的仿真APP，可以快速實現養殖場環境的通風散熱設計與分析，大大降低了設計人員的技術門檻，提高了設計效率，可以“自主可控”地改善生豬的生長環境。
采用共軛傳熱的方式對養殖廠房內的流動與傳熱現象進行耦合求解。在生豬、養殖人員、建筑材料等固體內部，熱量主要以熱傳導方式進行擴散；在流體與固體界面，熱量傳遞主要以熱對流為主。在流體與固體的交界面上，溫度場和熱通量在交界面處連續。在靠近固體處，由于溫度與流動邊界層的存在，流體溫度與固體溫度接近；在遠離界面處，流體溫度接近周圍流體的溫度。
展開 
借助SOLIDWORKS瞬態熱力分析，模擬物體表面溫度變化 | 操作視頻
溫度在物體表面是如何分布的？| 操作視頻，今天探討一下瞬態熱力分析，瞬態熱力分析可以分析溫度隨時間的變化情況，也就是模型的熱力狀態與時間的函數關系。例如，熱水瓶設計師知道里面的流體溫度最終將與室溫相等（穩態），但設計師感興趣的是找出流體的溫度與時間的函數關系。
瞬態熱力分析和穩態熱力分析的分析條件指定基本相同，也就是需要指定材料屬性的熱導率、密度和比熱等。除此之外，瞬態熱力分析還需要切換分析類型、指定初始溫度、求解時間和時間增量等。
分析完畢后，通過溫度結果可以查看各個梯段的溫度情況，并可以通過探測獲取溫度變化的曲線等。
其他關于“用SOLIDWORKS分析溫度變化情況”的詳細介紹詳見如下視頻：
詳細操作過程請查看以下視頻
用SOLIDWORKS分析溫度變化情況
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展開 電廠閥門泄漏的計算流體力學仿真研究
此外，隨著泄漏量的增大，沿流動方向相同測點(測點1和測點2)的溫度逐漸升高且溫度沿徑向分布越來越均勻，越來越趨于流體中心溫度，也進一步驗證了泄漏量越大，測點溫度越高。
圖6 不同泄漏量下疏水管道沿流動方向溫度變化云圖
Fig 6 Contour of temperature variations along the flow direction of drainage pipes under different leakage amounts
3.3 流體在彎道前后溫度的變化
測點布置的位置對于監測閥門外壁面溫度具有重要意義，準確的測量位置能夠更準確地預測閥門泄漏量。圖7為疏水管道彎頭前后徑向溫度分布云圖。流體在管道內流動時，在轉彎處由于局部阻力的影響，溫度會發生劇烈的變化，而疏水管道上測點的布置對于合理監測管內水流量的變化具有重大意義。從圖中可以看出，溫度在彎管前0.50 m沿徑向分布相對均勻，隨著流體流動的方向，溫度沿徑向分布開始發生變化，表現為分布不均勻，不利于對管內流體溫度的監測，隨著流體的流動，在彎管后4.00 m左右，截面溫度不再發生明顯變化，溫度沿徑向分布趨于均勻。因此，在實際操作中，疏水管道閥門溫度的檢測位置應在距離彎管后4.00 m以上的位置布置，可以避免因為測點布置而導致測量誤差的產生。
展開 某有源相控陣天線冷板散熱仿真分析
2 天線陣面熱仿真
2.1 天線陣面模型建立及簡化
對于本模型，在進行散熱分析時，主要關注的是T/R組件基板上高功率芯片的發熱量以及冷板散熱能力，其他細小零件對整體模塊的散熱的影響不大進行了省略處理；對冷卻流體工質聯接導管、冷卻工質進出口、T/R組件等直接或間接影響散熱能力的部件進行模型簡化分析。
根據天線陣面冷卻系統技術參數：環境溫度：50℃；流體介質：65#防凍液；流體溫度：35℃，可以得到天線陣面熱邊界參數如表1：
表1 天線陣面熱設計邊界條件
表中T/R組件進出口溫差為串聯支路的溫差，其余皆為單個。
根據天線艙內的空間布局，以及上表中的熱邊界條件，對冷板進行了結構設計并建立ICEPAK模型如圖1所示。
圖1 雷達陣面熱仿真模型布置圖
2.2 熱仿真結果分析
對模型進行三維散熱效能仿真建模，其仿真條件：介質為65#防凍液，介質溫度=35℃，環境溫度=55℃，總功耗為15KW，系統總流量為2.048m3/h。
天線陣面溫度分布云圖見圖2：
圖2 天線陣面溫度分布云圖
仿真結果：流體平均溫度=48.5℃，流體出液溫度=53.12℃，流體平均速度=0.048m/s，流體最大速度=0.35m/s，固體平均溫度=55.4℃，固體最高溫度=55.4℃。
由結果可知，在熱功耗為15KW時，入液溫度35℃時，天線陣面表面最高溫度為55.4℃。熱設計符合天線陣面的散熱要求。
3 預處理分機箱仿真驗證
在Icepak仿真分析軟件中建立預處理分機箱的簡化模型，進行網格劃分與計算。
展開 電磁閥常見故障與解決方法
電磁閥故障與排除
一、電磁閥通電后不工作
檢查電源接線是否不良→重新接線和接插件的連接
檢查電源電壓是否在±工作范圍-→調致正常位置范圍
線圈是否脫焊→重新焊接
線圈短路→更換線圈
工作壓差是否不合適→調整壓差→或更換相稱的電磁閥
流體溫度過高→更換相稱的電磁閥
有雜質使電磁閥的主閥芯和動鐵芯卡死→進行清洗,如有密封損壞應更換密封并安裝過濾器
液體粘度太大,頻率太高和壽命已到→更換產品
二、電磁閥不能關閉
主閥芯或鐵動芯的密封件已損壞→更換密封件
流體溫度、粘度是否過高→更換對口的電磁閥
有雜質進入電磁閥產閥芯或動鐵芯→進行清洗
彈簧壽命已到或變形→更換
節流孔平衡孔堵塞→及時清洗
工作頻率太高或壽命已到→改選產品或更新產品
三、其它情況
內泄漏→檢查密封件是否損壞,彈簧是否裝配不良
外泄漏→連接處松動或密封件已壞→緊螺絲或更換密封件
通電時有噪聲→頭子上堅固件松動,擰緊。電壓波動不在允許范圍內，調整好電壓。鐵芯吸合面雜質或不平，及時清洗或更換。
現場快速判斷電磁閥好壞方法
一、首先檢查是不是電磁閥電磁線圈故障?
在DCS上給二位閥給開或者關的信號，然后看電磁閥是否得失電，一般在現場聽聲音即可。若聽不到，那線圈肯定是有問題，至于電磁閥本身是不是有問題?(下面解釋)
如果電磁線圈問題，首先檢查接線，看是不是有虛接，或者有短路現象，如果線路上沒問題就是電磁閥線圈燒壞，可拆下電磁閥的接線，用萬用表測量，如果開路，則電磁閥線圈燒壞。
原因有線圈受潮，引起絕緣不好而漏磁，造成線圈內電流過大而燒毀，因此要防止雨水進入電磁閥。此外，彈簧過硬，反作用力過大，線圈匝數太少，吸力不夠也可使得線圈燒毀。
二、若線圈是好的，那就是電磁閥本身的問題。
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