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課程描述 本課程內(nèi)容全面，旨在幫助學(xué)員從傳熱學(xué)基礎(chǔ)原理，逐步進(jìn)階至 OpenFOAM 高級(jí)熱仿真與浮力驅(qū)動(dòng)流仿真的應(yīng)用。通過(guò)結(jié)構(gòu)清晰的實(shí)操型課程，學(xué)員將掌握各類熱仿真問(wèn)題的建模與求解方法，覆蓋流體域與固體域的熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射及共軛傳熱（CHT）仿真。 課程以 laplacianFoam 求解器的熱傳導(dǎo)仿真為起點(diǎn)，講解控制方程、邊界條件與擴(kuò)散特性的設(shè)置方法。

共軛換熱？ 答：Conjugate Heat Transfer，即共軛換熱是指兩種材料熱屬性的物理之間通過(guò)介質(zhì)或者直接接觸，發(fā)生的一種耦合換熱現(xiàn)象。 ◆流體傳熱與固體傳熱相互耦合。 ◆由于流體求解器同時(shí)具備流體與固體傳熱計(jì)算的能力，因此可以直接采用流體求解器進(jìn)行求解，無(wú)需使用流固耦合計(jì)算。

共軛傳熱Conjugate heat transfer 固體傳熱以傳導(dǎo)為主，流體傳熱則以對(duì)流為主，共軛傳熱綜合了固體傳熱和流體傳熱，同時(shí)包含固體和流體的一種耦合換熱現(xiàn)象。共軛傳熱在計(jì)算的時(shí)候，需準(zhǔn)確計(jì)算材料之間通過(guò)的介質(zhì)或接觸的熱傳遞。

這意味著共軛傳熱對(duì)壓縮機(jī)性能的影響很小。

如果沒(méi)有同時(shí)捕獲共軛傳熱效應(yīng)的耦合 CFD 仿真，則絕對(duì)無(wú)法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣系統(tǒng)中的熱相互作用進(jìn)行準(zhǔn)確建模。圖 5a：發(fā)動(dòng)機(jī)表面溫度圖 5b：發(fā)動(dòng)機(jī)周圍的水平剖切面如圖 6 和圖 7 所示，較大的溫差會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)烈的輻射傳熱。要在此處實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的熱預(yù)測(cè)，需要將共軛傳熱與輻射模型直接耦合。

當(dāng)共軛傳熱模塊關(guān)閉時(shí)，階梯函數(shù)H在流體域內(nèi)為1，在固體域內(nèi)為0（如果不打開(kāi)TSolid功能）。當(dāng)開(kāi)啟共軛傳熱模塊時(shí)，階梯函數(shù)H為固體階梯函數(shù)和流體階梯函數(shù)的復(fù)合，即在全體計(jì)算域內(nèi)皆是1，因此固體和流體內(nèi)的溫度場(chǎng)同時(shí)求解。

為了準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)壓縮機(jī)的熱動(dòng)力學(xué)特性，在CFD模擬中需要對(duì)金屬部件與工作流體之間的傳熱進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治雠c評(píng)估。本文將詳細(xì)介紹一種基于Simerics-MP+軟件，利用混合時(shí)間尺度耦合法求解不同介質(zhì)間耦合傳熱的問(wèn)題。該方法可以解決熱傳播的時(shí)間尺度差異問(wèn)題。通過(guò)比較在有和沒(méi)有考慮共軛傳熱情況下的模擬結(jié)果，評(píng)估了流固共軛傳熱對(duì)雙螺桿壓縮機(jī)性能的影響。

CFD傳熱分析（xv） CFD共軛傳熱分析使用ANSYS Fluent Fault Tolerant網(wǎng)格劃分單元2：使用ANSYS Fluent Watertight Geometry進(jìn)行CFD流動(dòng)分析：（i） 通過(guò)風(fēng)洞的CFD防水幾何工作流程（ii） 使用ANSYS Fluent水密幾何的CFD異質(zhì)流體混合單元3：使用常規(guī)ANSYS Fluent Flow進(jìn)行CFD流動(dòng)分析（i）使用ANSYS Fluent

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您將掌握用于處理移動(dòng)和變形邊界的動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)，用于模擬復(fù)雜液體和顆粒懸浮液的歐拉及離散相多相流仿真，以及在真實(shí)案例研究中應(yīng)用的湍流模型（如 k-epsilon、k-omega RNG）、共軛傳熱和非穩(wěn)態(tài)（瞬態(tài)）分析。通過(guò)逐步教程，您將學(xué)習(xí)如何使用尖端的 ANSYS 后處理工具提取、解釋和驗(yàn)證仿真數(shù)據(jù)，包括速度、壓力、溫度、湍流強(qiáng)度、空化區(qū)域和混合時(shí)間等。

（導(dǎo)熱、對(duì)流與輻射） Ansys Fluent 共軛傳熱與輻射案例演示 Ansys Fluent 傳熱例子練習(xí) 第三天 上午

與溫度分布不同，對(duì)于考慮或不考慮共軛傳熱(CHT)的情況，轉(zhuǎn)子表面的壓力分布幾乎相同。這意味著共軛傳熱(CHT)對(duì)壓縮機(jī)性能的影響可能很小。 圖7 共軛傳熱模型中不同曲軸轉(zhuǎn)角下的壓力分布云圖： (a)24°(b)48°(c)72°(d)96°(e)120° 表2比較了考慮和不考慮共軛傳熱(CHT)情況下的氣體質(zhì)量流量和轉(zhuǎn)子功率。