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在流體邊界（表面）的熱傳遞中，努塞爾數 (Nu) 是跨越邊界的對流熱量與傳導熱量的比率。在傳熱實驗和CFD計算中，Nu 數是反映對流換熱能力的一個重要無量綱數。 其中，h 為流體的對流傳熱系數，L 為傳熱面的幾何特征長度，λ 為流體的導熱系數。

加快模型計算的關鍵是使用平均努塞爾數相關性，而不是通過模擬管道和葉片周圍的復雜流動來估算流體和結構之間的傳熱系數。根據經驗或文獻查閱，可以找到能夠很好地反映熱交換過程的平均努塞爾數相關性。 預定義和用戶定義表達式 在靜葉片模型中，一些熱交換系數是利用經典條件建立的，而模型的一些部分并不適合任何一個經典的設置。因此，這部分需要經過模擬條件驗證的定制公式。

（3） 由努塞爾數可得對流換熱系數求解： （4） 因此，只需要求得努塞爾數即可計算出管內的對流換熱系數。

瑞利數與格拉霍夫數和普朗特數的關系如下： Ra x = Gr x * Pr 普朗特數 -普朗特數表示為動量擴散率與熱擴散率的比率。它給出了流體中湍流動量交換和湍流傳遞能力之間的相似性。普朗特數是流體的固有屬性。 努塞爾數 -流體表面發生的對流換熱可以通過努塞爾數來測量。努塞爾數可以表示為流體表面的無單位溫度梯度。

通過后處理得到了旋轉圓盤上的努塞爾數分布，并與實驗數據進行了對比。RANS和壁面模型LES都較好地吻合了測量值。兩種理論求解方法也有很好的準確性。計算結果驗證了CFD仿真軟件在相對低Reφ（= 2×106）條件下的傳熱預測能力。

通過后處理得到了旋轉圓盤上的努塞爾數分布，并與實驗數據進行了對比。RANS和壁面模型LES都較好地吻合了測量值。兩種理論求解方法也有很好的準確性。計算結果驗證了CFD仿真軟件在相對低Reφ（= 2×106）條件下的傳熱預測能力。

簡單的講，就是不改變邊界條件與物理設定，只更換不同的網格來計算同一問題。 圖6 努塞爾數在不同網格情況下的計算結果 如上圖所示，顯示了在不同網格上計算的底面上的最大努塞爾數。x軸是網格總數的倒數，因此圖的左側表示在“無限細分網格”上執行的計算。一階計算的結果以藍色顯示，二階計算的結果以紅色顯示。

這些圖塊中的每一個都具有相同的角系數，這意味著通過努塞爾數類比，每個圖塊在下平面上的投影面積是相等的。對于半圓（二維），如下圖所示，將周圍環境分為 個圖塊，每個圖塊都在平面上具有相同的投影面積。請注意這如何導致光線的角度分布不均勻，如下圖所示。二維情況下的射線發射方法。半圓（左）的每個扇區在下面的線上都有相等的投影面積。箭頭指向每個圖塊的角（右）。

wx_fmt=jpeg" width="100%"> </p><p><br></p><p>默認值是200，Fluent幫助文檔中多設置為50，在實際計算過程中可減小到4。然后等計算比較穩定時，再增加庫朗數。

wx_fmt=png"> </p><p> </p><p> </p><p><strong>3.Max Iterations/Time Step</strong></p><p> </p><p>首先，計算 unsteady flow 的時候，fluent 是從前一個時間算到下一個時間的。

我們發現，8線程下的計算耗時優于16線程，這可能是因為16線程CPU多核心之間通信時間增加導致整體效率下降。綜合以上來看，最佳計算線程數應在12左右。CPU線程數并非越多越好，它存在最優線程數，相關文獻已對此進行研究[2]。

答案在于流動中不同力的相對大小，這可以通過計算雷諾數來表示——雷諾數是流體力學中用于幫助預測流體行為的重要無量綱參數。然而，雷諾數經常被歪曲，這可能導致預測不準確。要了解雷諾數及其重要性，首先有必要了解它是什么以及如何計算它。 雷諾數方程與流量非量綱化用于科學和工程的多個分支。它有效地減少了變量的數量，并在可擴展系統中實現了物理現象的有意義的關聯。

努塞爾數可表示為： 其中C1=0.01658，n=0.8003，詳見參考文獻[2]。端蓋內部空間的換熱對溫升會產生重要影響，因此不可忽略。端蓋內部空間和電機的旋轉以及固定部件都有熱交換，尤其是端部繞組。

之前說明了如何用Fluent經典流程處理戰機的外氣動問題（詳見Fluent戰機外氣動模擬流程）。但同樣的縮比戰機模型，如果需要改變飛行攻角、馬赫數以及飛行高度（飛行高度決定了外流場的靜壓、靜溫邊界條件）等參數來進行對比研究，Fluent經典流程功能處理起來就顯得麻煩。此時可考慮用Fluent Aero來進行類似的改變參數的對比仿真研究。

本案例應用Fluent Turbo工作流設置流體流動模擬來評估1.5級壓縮機的性能。Turbo工作流可以在Fluent中很容易地進行渦輪機械分析設置，允許在其中描述渦輪機器的類型及其參數配置，導入計算網格，并定義渦輪相關的工況條件，創建渦輪機械特定拓撲和報告工具。 注意：Turbo工作流是Fluent最新版本提供的功能。

表1 電池艙段各組成部分材料熱物理屬性1.4 對流換熱系數電池艙段唯一的換熱途徑為其外表面與海水的強制對流換熱，可由下述公式進行計算[5]:式中，為電池艙段外表面與海水的對流換熱系數，W/(m2·K);Nu為努塞爾數；為海水的導熱系數，W/(m·K)，常溫下可取0.6;l為水下航行器電池段總長，m;Re為雷諾數；Pr為海水普朗特數，常溫下可取7;u為水下航行器的航行速度

05 努氏硬度→洛氏硬度 因為努氏硬度與洛氏硬度的對應曲線類似于拋物線，故由曲線得出近似的換算公式為 此公式比較精確，可以作為使用參考

關鍵詞： CFD 換熱器 效能-傳熱單元數法 縮略詞解釋 CFD： HTC： &epsilon;-NTU： UDF： SEM: 計算流體力學 傳熱系數 效能-傳熱單元數 用戶自定義程序 simple-effectiveness-model 一.