輻射換熱仿真的案例
空腔內的輻射換熱計算
計算設置
本次計算假定各向同性散射和輻射平衡，不考慮流場計算。
物質屬性
計算物質設置為空氣，設置它的散射系數為0.5/m
熱輻射模型
選擇DO熱輻射模型
邊界條件
設置墻體的溫度值
計算結果
計算域溫度云圖
計算值與實驗值對比
熱通量對比圖表
參考文獻
G.D Raithby, E.H. Chui. “A Finite Volume Method for Predicting a Radiant Heat Transfer in Enclosoures with Participating Media”. Journal of Heat Transfer. Volume 112, pp. 415-423, 1990
展開 abaqus輻射換熱模擬過程詳解 ￥99
之前 發表過一個輻射換熱的帖子，很多小伙伴沒有很明白，現在我以視頻的方式向大家說明下具體詳細做法,后邊附加工程文件inp供大家參考學習。
Fluent實用案例 | 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值仿真計算。該案例所用模型為假設模型，僅作計算設置參考，所進行的設置十分簡單。通過此案例后續可以對進一步通過參數化建模，對不同流速、基管尺寸、翅片半徑等參數進行設置，實現多工況的仿真計算，從而達到多目標優化的目的。</p><p><strong>1 workbench 設置</strong></p><p>本案例具體設置如下圖 ：</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202508/a73d4f107f58f883f2fc0a0da08f2be6.jpg"></p><p><strong>2 SCDM 設置</strong></p><p><strong>2.1 導入幾何</strong></p><p>整體幾何結構如下圖:中間為換熱器，外部為空氣域?；荛L34mm，前后各留1mm間隔，翅片厚度為1mm，x方向壁面分別為進出口。z方向壁面設置為wall2，y方向壁面設置為wall1，對幾何結構進行共享拓撲處理。換熱器外表面命名為pipe，內表面命名為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 設置</strong></p><p><strong>3.1 網格設置</strong></p><p>采用 Fluent meshing 進行網格劃分，背景網格與前景網格皆采用六面體網格劃分，并劃分相對應的邊界層網格。
展開 Workbench平板間輻射換熱問題（原創，若轉載，請注明出處）
問題描述：兩平板間及兩同心圓筒間的輻射換熱，涉及發射率、吸收率等相關參數。
兩平板間輻射換熱：選取平板為30*30*2mm，兩平板間距為30mm，平板溫度分別為300和100攝氏度，兩圓筒間的輻射換熱問題與平板輻射換熱原理相同。
分析類型：輻射換熱
分析平臺：ANSYS Workbench 17.0
分析人：技術鄰 一無所有就是打拼的理由
技術難點：兩平板間吸收率及發射率的設置
可代做業務：穩態，瞬態熱分析，結構分析等
結果有不妥之處，歡迎大家指正。
Fluent周期性流動換熱仿真實例-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的幾何單元多，這里取它的一個重復單元進行仿真分析即可，尺寸和邊界條件見下圖。
FLUENT 提供流向周期流的計算。這種流動具有廣泛的應用，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性的特點，從而導致了周期性完全發展的流動。這些周期性條件在足夠的入口長度后就會形成，具體與雷諾數和幾何外形有關。
周期性熱傳導的解策略：
完成了周期性熱傳導常數壁面溫度的用戶輸入之后，你就可以解決流動和熱傳導問題直至收斂。最為有效的解決方法是首先解沒有熱傳導的周期性流動，然后不改變流場來解熱傳導問題，具體步驟如下：
在解控制面板中關閉能量方程選項。菜單：Solve/Controls/Solution...。
解剩下的方程（連續性，動量以及湍流參數（可選））來獲取收斂的周期性流動的流場解。注意，當你在開始計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。
當同時考慮流動和熱傳導來解決周期性流動和熱傳導問題時，你就會發現上面所介紹的方法相當有效。
1、導入網格
1.1 打開Fluent軟件，選擇2D求解器。
1.2 導入網格。
1.3 尺寸縮放。在本案例的附件網格，需要點擊Scale兩次，如下圖。
2、模型選擇
打開能量方程和湍流模型，其中，湍流模型設置如下。
3、材料
在流體材料庫中調出氨水ammonia-liquid (nh3<l>)的物性。
4、計算域設置
將計算域的材料設置為氨水。
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置
使用相變回填材料時，參考如下 設置：
（1）創建相變回填材料
（2）打開凝固/熔化模型
（3）將回填區域設置為流體域，并將上述的回填材料賦給回填區。
14 考慮滲流的仿真設置
考慮滲流時，土壤區域參考如下設置：
（1）土壤滲流多孔介質區域設置
（2）滲流速度設置
05
基本結果
1、Case A1普通換熱仿真結果
1天內時間步長60s，1天后，時間步長86400s。
【AICFD案例操作】冷熱板輻射仿真分析
圖5-2 結果更新
3）可視化結果
① 溫度云圖
單擊菜單欄 后處理> 云圖，選取位置域和變量參數溫度，設置等級參數256，點擊應用，讀取冷熱板區域溫度云圖。
圖5-3 溫度云圖
② 輻射云圖
單擊菜單欄 后處理> 云圖，選取位置域和變量參數輻射強度，設置等級參數256，點擊應用，讀取冷熱板區域輻射強度云圖。
圖5-4 輻射云圖
CFD專欄丨基于Inspire Fluid的隱式建模換熱器設計和熱仿真
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>創建換熱器芯</li><li>冷側入口擋板</li><li>冷側出口擋板</li><li>熱側入口擋板</li><li>熱側出口擋板</li><li>換熱器外殼</li></ol><p><br></p><p>在Fluid仿真設置中，將換熱器芯的固體區域設置為Embedded Solid，無須提取流體域。創建擋板的目的是區分內外側的通道，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，以貼合殼體內壁，并支持布爾運算。
展開 仿真模型 | 圓柱鋰電池表面自然對流換熱系數仿真估算
當放電深度大于0.8時，通過溫度仿真曲線可以看出4 A仿真與實際溫度誤差值為負，而5 A仿真與實際溫度誤差為正；同時此區間內5 A絕對誤差高于4 A，因而導致5 A修正估算數值高于4 A對流換熱系數。
05
結論
基于電池實驗測定和電池簡化模型，采用基礎發熱模型描述了單電池生熱速率。通過實驗得到單電池溫度及電阻參數；通過公式編寫了內核及對流換熱系數UDF模型。基于18650型單體鋰離子電池三維數值模型，研究了單體鋰離子電池在恒溫環境自定義熱源下，對流換熱系數的變化。通過實驗及仿真計算分析得出以下結論：
(1)對三組電池進行實驗測試，測得電池恒溫放電工況下的實際放電溫度、內阻、容量及能量，測試結果表明，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)以測試值構建了單體鋰離子電池的生熱源，根據實際溫度值，通過仿真估算得出對流換熱系數，結果表明，在環境溫度為27 ℃時，電池對流換熱系數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越高，此結果仿真出的電池溫度誤差精度均小于5%；
(3)仿真結果與實驗對比分析結果較好地體現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，對后續電池成組熱分析具有參考價值。
參考文獻：
[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 波紋板的對流換熱數值仿真 ￥800
波紋板是一種具有波浪狀結構的金屬板，在對流換熱中具有重要的應用。波紋板的波浪狀形態可以增加其表面積，提高熱傳導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-流耦合相關模塊，數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！
面向電子束熔融增材制造噴管熱輻射的仿真研究
本次計算考慮最終成型件對打印中及打印完成時印工件表面與打印腔室內表面的輻射傳熱的不同模型進行模擬（表格1）。
結果分析及結論
通過仿真計算分析，為了更直觀的體現隔熱材料對腔體內溫度的影響，圖4a和圖4b分別展示了當吸收率為0.1時有隔熱材料與無隔熱材料的腔體內溫度云圖。
圖4腔體內溫度云圖 a無隔熱層 b有隔熱層
根據工程判斷，打印工件向外輸出的熱量全部通過輻射形式傳出給墻面。表2計算了不同工況下打印工件表面向外輻射的熱功率。
表2工件表面總熱功率（kw）計算數據
通過表2可知，對于導熱與隔熱兩種幾何模型來說，S2S和DO模型在熱輻射計算結果來看差別不大，尤其是隔熱模型，當腔體內壁面吸收率較小時兩模型之間的數值差異可忽略不計。對比導熱模型（單層壁面）和隔熱模型（雙層壁面）的工件表面輻射功率可知，隔熱層的應用會大幅度減小系統內的熱量散失。另外，工件表面向外部環境輻射的總功率隨內壁面對熱量吸收率的減小而減小，即工件向外輻射能量隨壁面反射率增大而減小。通過分析還發現內壁面對熱量吸收率對導熱模型的影響大于對隔熱模型的影響。
展開 
FLUENT仿真經典案例#404-U形地埋管（地源熱泵）換熱仿真 ￥6
FLUENT仿真經典案例#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）。
計算域外圍和底部設為初溫16℃，計算域頂部設為絕熱邊界。
03
網格圖
使用ANSYS MESH制作混合網格（六面體、三棱柱和四面體）。其實為有效降低網格縱橫比，可以考慮整體均使用棱柱網格。
04
仿真基本設置
1 瞬態計算，并考慮重力影響。
2 使用標準KE湍流模型。
3 打開能量方程。
4 為不同區域創建不同材質。
主要是創建管道、土壤和回填層的材質。
5 將不同材質分別賦給不同的域。
6 設置入口速度和溫度條件。
0.6m/s和36℃。
7 設置出口條件
根據實際選擇使用OUTFLOW。
或壓力出口條件，出口回流溫度16℃。
8 設置壁面條件
其中上表面可設置為外界（空氣）溫度，底面和側面可設置為土壤溫度。此例中都使用的是16℃（僅作為演示，不一定合適）。
9 可根據實際需要設置對某些位置的溫度監測。
10 初始化并賦初溫。
展開 換熱器設計與開發仿真解決方案
獲取完整版資料
換熱器是在兩種或兩種以上不同溫度的流體之間進行熱量交換的裝置。換熱器的應用范圍廣，尺寸差別較大。例如：鍋爐（HVAC，發電廠）、冷凝器（家用冰箱，HVAC，發電廠…）、蒸發器（家用冰箱，HVAC，發電…)、熱管(醫療設備，電子冷卻…）和廢棄再循環冷卻器（EGR)（汽車)等。
目錄
定義和應用
換熱器的種類
使用換熱器面臨的巨大挑戰
換熱器的分析與設計過程：流體的熱分析
分析方法
仿真對換熱器設計和開發的量化影響
換熱器設計難點與方案
預測換熱器結垢
換熱器設計和開發的最佳實踐
1. 擴散器形狀優化
1.1 工程挑戰
1.2 仿真復雜性
1.3 Ansys應對挑戰的關鍵功能
1.4 入口擴散器的形狀優化研究案例
2. 導管螺紋形狀優化
2.1 工程挑戰
2.2 仿真復雜性
2.3 Ansys應對挑戰的關鍵功能
2.4 波紋管
2.5 嚙合波紋管
3. 共軛傳熱（CHT）
3.1 工程挑戰
3.2 仿真復雜性
3.3 Ansys應對挑戰的關鍵功能
3.4 Ansys Workbench Meshing 針對CHT繪制網格
4. 冷熱循環熱機疲勞
4.1 工程挑戰
4.2 仿真復雜性
4.3 Ansys應對挑戰的關鍵功能
5. 蒸發和冷凝
5.1 工程挑戰
5.2 Ansys應對挑戰的關鍵功能
5.3 Semi-Mechanistic沸騰模型
5.4 蒸發和冷凝案例研究
6.
展開 保溫箱內輻射熱引發物體溫升和變形的數值仿真 ￥800
<p>本案例建立了一立方體結構的保溫箱，通過保溫箱內壁的熱輻射作用，引發了保溫箱內放置物體的溫度升高，由于物體內產生了溫差，又引發了物體本身的熱膨脹變形效應。采用COMSOL軟件仿真了以上這一物理過程，仿真結果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/40bb42db33a044779e4d79e69c40fe87.gif" alt="Untitled輻射-溫度.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>輻射熱導致物體溫度升高</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/4aee65b6bcb04ded8636b536c676f2ac.gif" alt="Untitled輻射-變形.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>輻射熱引發物體變形</strong></p><p>感興趣的朋友可下載模型，歡迎交流合作</p>
展開 COMSOL進階課程：換熱器三維仿真
COMSOL進階課程：換熱器三維仿真 COMSOL Masterclass: 3D simulation of a heat exchanger 發布年份：2026 課程時長：1小時 文件大?。?79.6MB 語言：英文 課程內容 本課程從零開始搭建管殼式換熱器完整三維仿真模型，
