[讨论]FLUENT中流固耦合熱傳的問題

wtyeh · 发表于 2004-6-9 21:09:29

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總覺得FLUENT在做流固耦合熱傳在邊界設定上相當麻煩，流體與固體之間分別要設interface，若固體元件數量便多，那麼設定邊界就成了一個大工程，請問各位大哥是否有較方便的設定方式？
-----------------------------wall
      fluid
-----------------------------interface1+interface2 (grid interface)
      solid
-----------------------------interface3+interface4 (grid interface)
      fluid
-----------------------------wall

robothy · 发表于 2004-6-16 10:36:24

我也特别想知道如何设置，流体和固体交界处如何处理，如果整个solid区域的温度较高，假设是600度。流体温度是300度。
我看了几遍wall的边界条件，在流固交接面上自动生成的double-wall，wall-shadow，couple ，这些关系能代表整个固体区域的温度吗？固体温度始终保持600度不变。
那位知道的大虾帮忙啊，我都被弄糊涂了

jpliu · 发表于 2004-6-16 13:52:52

1、流体和固体交界面不用设置为interface的，你在gambit中建模时把固体区和流体区都建出来，边界设置时定义固体区域为solid就可以了，读入fluent时，他会自动生成wall和wall-shadow代表他们的交界面

jpliu · 发表于 2004-6-16 14:01:21

你的意思说的不是很明白，既然你关心流固耦合传热，那么固体内部不可能都保持600度，肯定存在一个温度分布（我们关心的），你能确定哪个壁面的温度（比如流固交界面600度），那就在那个wall的边界给600度就可以了

robothy · 发表于 2004-6-16 16:30:54

我明白你的意思了，我本来的意图是这样的，气雾喷射到高温厚钢板上，我要求的是换热系数。在这种自由喷射流的情况下，我应该设壁面厚度为零吧，那wall和wall-shadow哪个设置为温度，哪个设置为couple呢，有什么规律，谢谢你了。

jimmyfox · 发表于 2004-6-17 10:57:46

固体部分可以定义成固体区域，也可以定义成零厚度或者等厚度(不需要定义固体区域)。在固体和流体交界面上自动生成相对应的couple的wall和wall-shadow，无需设置温度。

robothy · 发表于 2004-6-17 15:58:30

jimmyfox，你好
我看了解释又有些糊涂了，如果我不在wall和wall-shadow上设置温度，保持缺省couple设置，那我的固体区域的600度高温怎么加呢，在fluent里，是不能给固体加温度的。

wtyeh · 发表于 2004-6-17 17:15:55

那如果要算流體及固體溫度分佈，是不是wall及wall shadow都要去設溫度邊界條件，我做了一個簡單的例子，只在wall上面設定temperature 800 度，但是固體內沒有溫度分佈！！

jimmyfox · 发表于 2004-6-18 05:24:01

管流固-流耦合传热问题边界条件设置举例说明如下：

            外部环境(等温/绝热/对流/幅射或者其组合边界条件)
      ------------------------------  固体壁外表面
      | 固体计算域(热传导)    |
      ------------------------------  固体-流体的交界面(缺省为couple)
进口边界 | 流体计算域(CFD求解)    |  出口边界
      ------------------------------  轴对称线

其中在固体-流体交界面上出现的wall和wall.shadow，分别属于固体和流体计算域。二者是指同一面，即固体-流体的交界面。
因此，你只需要设置流体进口和出口边界条件，以及固体壁外表面上的外部环境传热边界条件。在固体-流体交界面(wall或者wall.shandow)上，FLUENT自动计算得到流体-固体传热系数以及温度分布。

robothy · 发表于 2004-6-18 08:51:45

非常感谢jimmyfox，我马上按你的方法做，而且，我现在也弄懂一点了，谢谢你，我弄这个问题都很长时间了，一直感觉很模糊。
以后还会碰到问题，多谢你帮忙。

robothy · 发表于 2004-6-18 15:43:16

谢谢jimmyfox，我做出来了，结果挺好的，看了你的图示说明，清晰明了，我也理解了在边界条件那章里的说明了。再次说声谢谢。

jimmyfox · 发表于 2004-6-19 08:01:21

哈哈！！！不敢当。我是做燃烧计算的，偶然做一做排气系统的传热计算。不过在计算传热系数时，Fluent程序有一个bug。先看看你们的结果是否合理再说吧！

zlf · 发表于 2004-6-19 10:31:47

jimmyfox你好，你说得在计算传热系数时，Fluent程序有一个bug，能具体说一说吗？
还有就是，我想用tecplot显示对流换热系数，应该怎样做？谢谢先！

jimmyfox · 发表于 2004-6-20 08:12:43

xlf兄弟，我已经看见你的Email。有关的bug是这么回声，在你计算对流换热系数时，如果计算域气固边界分为多个区域，在多区域的边界线上的单元上换热系数可能出现负值。但是Fluent的流场计算是正确的，只是后处理有问题而已。
另外，我没有用过tecplot显示换热系数。你可以将Fluent结果(如换热系数等)按照tecplot的格式输出即可。

zlf · 发表于 2004-6-20 20:17:15

谢谢jimmyfox！
你所说的“如果计算域气固边界分为多个区域”，怎样算是分为多个区域？我算出来的结果也有对流换热系数为负，不过我想：换热系数为负是不是说明它是吸热的？

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