辐射和对流模型Fluent参数设置

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fluent自然对流边界设置

fluent自然对流边界设置

fluent自然对流边界设置Fluent自然对流边界设置自然对流是指在流体中,由于温度差异而产生的自发对流现象。

在工程领域中,对流现象经常出现在流体传热和流体力学的问题中。

为了准确模拟和预测这些现象,需要使用专业的软件工具,如Fluent,来进行数值模拟和仿真分析。

在Fluent中,设置自然对流边界条件是模拟自然对流现象的关键步骤之一。

对于自然对流现象,边界条件的设置对模拟结果具有重要影响。

在Fluent中,可以通过设置边界类型、温度和传热系数等参数来模拟自然对流现象。

以下将详细介绍如何在Fluent中设置自然对流边界条件。

在Fluent中选择合适的边界类型。

对于自然对流现象,通常使用壁面边界条件来模拟。

壁面边界条件可以分为两种类型:绝热壁面和恒温壁面。

对于绝热壁面,边界上的温度梯度为零;对于恒温壁面,边界上的温度保持恒定。

根据具体问题的要求,选择合适的壁面边界条件。

设置边界的温度。

在Fluent中,可以通过直接输入温度值或者通过函数来设置边界的温度。

对于自然对流现象,边界的温度通常是随着时间变化的。

因此,可以通过定义一个函数来描述边界温度随时间的变化规律。

在Fluent中,可以选择不同的函数类型,如线性函数、指数函数、正弦函数等,来描述边界温度的变化规律。

设置边界的传热系数。

传热系数是描述对流传热能力的重要参数。

在Fluent中,可以通过设置边界的传热系数来模拟自然对流现象中的传热过程。

传热系数可以是一个常数,也可以是一个随时间变化的函数。

根据具体问题的要求,选择合适的传热系数。

除了上述的基本设置外,Fluent还提供了许多高级选项来进一步调节对流边界条件的模拟效果。

例如,可以设置边界的湍流模型、湍流强度和壁面辐射等参数,以更准确地模拟自然对流现象。

在进行自然对流边界条件设置时,还需要注意一些常见的问题。

首先,边界条件的选择应根据具体问题的要求来确定,不能盲目选择;其次,边界的温度和传热系数应根据实际情况进行合理设定,不要过分追求模拟结果的精确性;最后,需要不断验证和调整模拟结果,以提高模拟的准确性和可靠性。

辐射和对流模型Fluent参数设置

辐射和对流模型Fluent参数设置

辐射和对流模型Fluent参数设置1.读入***.mesh文件,并对网格文件进行进行检查,Grid→cheek,主要看最小体积和最小面积不能为负,之后进行刻度转换,Grid→scale,在Gmbit 里面建模默认尺寸为米,与实际尺寸之间要进行转化,如下图:2.选择求解器,Define→Models→sover……根据情况选择,如上图:接着选择辐射模型,Define→Models→Radiation,如下图,当Radiation Model面板上点击ok时,会出现一个信息提示框,告诉你新的材料物性被添加了,你将在后面设置物性参数,因此现在只需单击ok确认这个信息即可,如下图:注意:当你激活辐射模型后,Fluent会自动打开能量求解器,如下图:不用再Define→Models→Energy……3.设置流体粘性,由于模型中空气流速比较大,设成双方程模型:如下图:4.设置操作条件,此模型此有流体,属有重力情况,Define→Operating Conditions,选中Gravity.Y方向加速度设置为-9.8 2m,击OK确定。

/s设置工作温度,在后面要激活的Boussinesq model要用到,(Boussinesq model:考虑温度变化而忽略压强变化引起的密度变化叫做Boussinesq 假设)5. 定义材料并设置其物理属性 Define →Material ……先定义空气物性,要定义成有浮力的,取Boussinesq 选项。

Density=1.1653/m kg ,()k kg j C p ⋅=/1005Thermal Conductivity=0.0267()k m w ⋅/,Material Type :fluid ; Thermal Expansion Coefficient =0.0033()k /1。

通过滚动条使先前面板中不可见的物性显示出来。

在Scattering Coefficient 和Scattering Phase Function 中保持默认值,在要解决的问题中不涉及到散射问题;设定热扩散系数(用boussinesq 模型时)为1e-5K -1。

Fluent辐射传热模型理论以和相关设置

Fluent辐射传热模型理论以和相关设置

Fluent辐射传热模型理论以及相关设置目录1 概述 (2)2 基础理论 (2)2.1 专业术语解释: (2)2.2 FLUENT辐射模型介绍: (3)2.3 辐射模型适用范围总结 (4)3 Fluent实际案例操作 (5)3.1 Case1-测试external emissivity 使用DO模型计算-2D模型 (5)3.2 Case2-测试internal emissivity-使用DO模型计算-2D模型 (6)3.3 仿真结论 (10)1概述在传热的仿真中,有时候会不可避免的涉及到辐射传热,而我们对Fluent中辐射模型的了解甚少,很难得到可靠的计算结果。

因此,一直以来,Fluent中的带辐射的传热仿真是我们的一个难点,本专题重点来学习辐射模型的理论,让我们对辐射计算模型有一个深入的了解,以帮助我们攻克这个仿真难点。

2基础理论2.1专业术语解释:在Fluent中开启辐射模型时,流体介质以及固体壁面会出现一些专业的参数需要用户来设置。

在Fluent help中介绍辐射模型时会经常提到一些专业术语。

对这些专业参数以及术语,我们来一一解释:1、Optical thickness(光学深度,无量纲量):介质层不透明性的量度。

即介质吸收辐射的能力的量度,等于入射辐射强度与出射辐射强度之比。

设入射到吸收物质层的入射辐射强度为 I ,透射的辐射强度为 e,则 T = I/e,其中T为光学深度。

按照此定义,那介质完全透明,对辐射不吸收、也不散射,透射的辐射强度e=入射辐射强度I,即光学深度为T=1,介质不参与辐射。

—摘自百度百科而FLUENT中T=αL,其中L为介质的特征长度,α为辐射削弱系数(可理解为介质因吸收和散射引起的光强削弱系数)。

如果T=0,说明介质不参与辐射,和百度百科中的定义有出入。

但是所表达的意思是接近的,一个是前后辐射量的比值;一个是变化量和入射辐射量的比值(根据Fluent help里的解释,经过介质的辐射损失量 =I*T,个人理解,按照此定义,T不可能大于1啊,矛盾。

Fluent辐射传热模型理论以及相关设置Word版

Fluent辐射传热模型理论以及相关设置Word版

Fluent辐射传热模型理论以及相关设置目录1 概述 (2)2 基础理论 (2)2.1 专业术语解释: (2)2.2 FLUENT辐射模型介绍: (2)2.3 辐射模型适用范围总结 (2)3 Fluent实际案例操作 (2)3.1 Case1-测试external emissivity 使用DO模型计算-2D模型 (2)3.2 Case2-测试internal emissivity-使用DO模型计算-2D模型 (2)3.3 仿真结论 (2)1概述在传热的仿真中,有时候会不可避免的涉及到辐射传热,而我们对Fluent中辐射模型的了解甚少,很难得到可靠的计算结果。

因此,一直以来,Fluent中的带辐射的传热仿真是我们的一个难点,本专题重点来学习辐射模型的理论,让我们对辐射计算模型有一个深入的了解,以帮助我们攻克这个仿真难点。

2基础理论2.1专业术语解释:在Fluent中开启辐射模型时,流体介质以及固体壁面会出现一些专业的参数需要用户来设置。

在Fluent help中介绍辐射模型时会经常提到一些专业术语。

对这些专业参数以及术语,我们来一一解释:1、Optical thickness(光学深度,无量纲量):介质层不透明性的量度。

即介质吸收辐射的能力的量度,等于入射辐射强度与出射辐射强度之比。

设入射到吸收物质层的入射辐射强度为 I ,透射的辐射强度为 e,则 T = I/e,其中T为光学深度。

按照此定义,那介质完全透明,对辐射不吸收、也不散射,透射的辐射强度e=入射辐射强度I,即光学深度为T=1,介质不参与辐射。

—摘自百度百科而FLUENT中T=αL,其中L为介质的特征长度,α为辐射削弱系数(可理解为介质因吸收和散射引起的光强削弱系数)。

如果T=0,说明介质不参与辐射,和百度百科中的定义有出入。

但是所表达的意思是接近的,一个是前后辐射量的比值;一个是变化量和入射辐射量的比值(根据Fluent help里的解释,经过介质的辐射损失量 =I*T,个人理解,按照此定义,T不可能大于1啊,矛盾。

FLUENT中五种辐射模型的详细计算对比

FLUENT中五种辐射模型的详细计算对比

图中一个边长为L=1m的正方形箱体,右墙温度2000K,左墙温度1000K,上下墙绝热,重力向下,由于热重力引起密度梯度所以发展为浮力流。

箱体中的介质被认为是具有吸收性和散射性的,因此墙壁间的辐射交换因存在吸收而减弱,同时因存在介质散射而增强。

自然对流分为三步进行,有两种设置方法。

第一步:设置工作条件(工作压力101325Pa、勾选重力加速度-6.9e-5(负号表示方向沿Y轴向下)、工作温度T f=(1000+2000)/2=1500K)。

第二步:对材料密度进行选择时有两种情况(1)选择idea-gas为理想气体模型,其密度满足理想气体状态方程,标准状态下P0=101325Pa、T0=15℃时,密度为理想气体标准密度为1.225kg/m3(2)选择Boussinesq为非理想气体,需要根据实际气体设置密度。

第三部:设置自然对流其它参数,比热C p=11030J/kg/K,热导率15.309W/m/K,粘度10-3m/s2,热膨胀系数1e-5K-1,吸收系数0、0.2、5m-1,散射系数目前不考虑。

一、网格划分建立边长为1的正方形,对面和边线进行命名。

全局面网格设置最大网格尺寸为0.2,表示网格最大边长为0.2,设置网格类型为四边形网格。

设置线网格尺寸时有三种类型,普通、动态、复制,生成规律则有很多种(BiGometric、Uniform、Geometric1、Geometric2等),这些生成规律涉及到线上起始点与终止点的关系,所以在由点生成线时,相互平行的线,生成应当方向一致(从上到下或从左到右),在生成线网格时的方向才会相同。

这里我们选用动态类型,生成规律为Biometric,每条边上节点数为50个,比例为1.2。

二、参数设置1.选择默认求解器Scale可以设定模型的单位,默认为m,可以比例缩小或放大。

求解器类型为基于压力变化、绝对速度、稳态、2D平面求解器。

2D Space选择为Axisymetric时,求解的是轴对称的圆柱坐标系统,注意ICEM中画图时,对称轴必须放置在X轴上。

Fluent辐射传热模型理论以及相关设置

Fluent辐射传热模型理论以及相关设置

Fluent辐射传热模型理论以及相关设置目录1概述 (2)2基础理论 (2)2.1专业术语解释: (2)2.2FLUENT辐射模型介绍: (3)2.3辐射模型适用范围总结 (4)3Fluent实际案例操作 (5)3.1Case1-测试external emissivity 使用DO模型计算-2D模型 (5)3.2Case2-测试internal emissivity-使用DO模型计算-2D模型 (6)3.3仿真结论 (10)1概述在传热的仿真中,有时候会不可避免的涉及到辐射传热,而我们对Fluent中辐射模型的了解甚少,很难得到可靠的计算结果。

因此,一直以来,Fluent中的带辐射的传热仿真是我们的一个难点,本专题重点来学习辐射模型的理论,让我们对辐射计算模型有一个深入的了解,以帮助我们攻克这个仿真难点。

2基础理论2.1专业术语解释:在Fluent中开启辐射模型时,流体介质以及固体壁面会出现一些专业的参数需要用户来设置。

在Fluent help中介绍辐射模型时会经常提到一些专业术语。

对这些专业参数以及术语,我们来一一解释:1、Optical thickness(光学深度,无量纲量):介质层不透明性的量度。

即介质吸收辐射的能力的量度,等于入射辐射强度与出射辐射强度之比。

设入射到吸收物质层的入射辐射强度为I ,透射的辐射强度为e,则T = I/e,其中T为光学深度。

按照此定义,那介质完全透明,对辐射不吸收、也不散射,透射的辐射强度e=入射辐射强度I,即光学深度为T=1,介质不参与辐射。

—摘自百度百科而FLUENT中T=αL,其中L为介质的特征长度,α为辐射削弱系数(可理解为介质因吸收和散射引起的光强削弱系数)。

如果T=0,说明介质不参与辐射,和百度百科中的定义有出入。

但是所表达的意思是接近的,一个是前后辐射量的比值;一个是变化量和入射辐射量的比值(根据Fluent help里的解释,经过介质的辐射损失量=I*T,个人理解,按照此定义,T不可能大于1啊,矛盾。

FLUENT中五种辐射模型的详细计算对比.

FLUENT中五种辐射模型的详细计算对比.

图中一个边长为L=1m的正方形箱体,右墙温度2000K,左墙温度1000K,上下墙绝热,重力向下,由于热重力引起密度梯度所以发展为浮力流。

箱体中的介质被认为是具有吸收性和散射性的,因此墙壁间的辐射交换因存在吸收而减弱,同时因存在介质散射而增强。

自然对流分为三步进行,有两种设置方法。

第一步:设置工作条件(工作压力101325Pa、勾选重力加速度-6.9e-5(负号表示方向沿Y轴向下)、工作温度T f=(1000+2000)/2=1500K)。

第二步:对材料密度进行选择时有两种情况(1)选择idea-gas为理想气体模型,其密度满足理想气体状态方程,标准状态下P0=101325Pa、T0=15℃时,密度为理想气体标准密度为1.225kg/m3(2)选择Boussinesq为非理想气体,需要根据实际气体设置密度。

第三部:设置自然对流其它参数,比热C p=11030J/kg/K,热导率15.309W/m/K,粘度10-3m/s2,热膨胀系数1e-5K-1,吸收系数0、0.2、5m-1,散射系数目前不考虑。

一、网格划分建立边长为1的正方形,对面和边线进行命名。

全局面网格设置最大网格尺寸为0.2,表示网格最大边长为0.2,设置网格类型为四边形网格。

设置线网格尺寸时有三种类型,普通、动态、复制,生成规律则有很多种(BiGometric、Uniform、Geometric1、Geometric2等),这些生成规律涉及到线上起始点与终止点的关系,所以在由点生成线时,相互平行的线,生成应当方向一致(从上到下或从左到右),在生成线网格时的方向才会相同。

这里我们选用动态类型,生成规律为Biometric,每条边上节点数为50个,比例为1.2。

二、参数设置1.选择默认求解器Scale可以设定模型的单位,默认为m,可以比例缩小或放大。

求解器类型为基于压力变化、绝对速度、稳态、2D平面求解器。

2D Space选择为Axisymetric时,求解的是轴对称的圆柱坐标系统,注意ICEM中画图时,对称轴必须放置在X轴上。

fluent中热场几种设置_解释说明以及概述

fluent中热场几种设置_解释说明以及概述

fluent中热场几种设置解释说明以及概述1. 引言1.1 概述在工程和科学领域中,热场设置是一种重要的技术,用于模拟和分析物体或系统在不同温度下的行为。

热场设置可以帮助我们理解和预测物体的温度分布、热传导和热对流等热相关特性。

在这篇文章中,我们将探讨几种常见的热场设置,并介绍它们的优点、适用范围以及实际应用。

1.2 文章结构本文主要分为三个部分:引言、正文和结论。

在引言部分,我们将给出整篇文章的概述,说明文章各个部分的内容以及目的。

在正文部分,我们将详细介绍三种常见的热场设置,并解释其原理和应用。

最后,在结论部分,我们将总结热场设置的优缺点,并展望其未来发展前景。

1.3 目的本文旨在提供关于热场设置的详细说明和解释。

通过阐述几种不同的方法和技术,读者将能够了解到如何选择适合自己需求的热场设置,并且了解它们可以在哪些领域中有实际应用。

通过本文的阅读,读者将对热场设置有更深入的理解,并能够在实践中灵活运用该技术,以实现更准确和可靠的研究和分析结果。

2. 正文:2.1 热场设置一:在Fluent中,热场设置是指通过调整不同参数和边界条件来模拟和分析热传导问题。

其中,热场设置一是指使用恒定温度条件进行热场模拟。

在这种设置下,我们可以将特定表面或区域的温度设置为一个已知值。

例如,对于一个导热材料的热传导问题,我们可以将该材料的表面温度设置为恒定的值。

在Fluent中,我们可以通过选择特定边界条件类型并输入相应的温度值来实现这一设置。

此外,在热场设置一中我们还可以引入其他参数,如辐射、对流等。

通过调整这些参数和进行合适的网格划分,我们可以更加准确地模拟实际系统中的热传导过程。

2.2 热场设置二:热场设置二是指在Fluent中使用周期性边界条件进行热场模拟。

周期性边界条件用于处理周期性重复出现的几何结构或流动情况。

在热场模拟中,周期性边界条件可用于处理存在周期性温度变化的系统。

例如,在轴对称结构或旋转机械设备中,由于旋转对称性或循环运动,热场可能会呈现出周期性变化。

FLUENT全参数设置

FLUENT全参数设置

FLUENT全参数设置FLUENT是一款流体力学仿真软件,用于通过求解流动和传热问题来模拟和分析各种工程现象。

在使用FLUENT进行仿真之前,我们需要进行全参数设置,以确保所得到的结果准确可靠。

本文将介绍FLUENT的全参数设置,并提供一些适用于新手的建议。

1.计算网格设置:计算网格是FLUENT仿真中最重要的因素之一、合适的网格划分能够很好地表达流场和传热场的特征。

在设置计算网格时,可以考虑以下几个因素:-网格类型:可以选择结构化网格或非结构化网格。

结构化网格具有规则排列的单元,易于生成和细化。

非结构化网格则适用于复杂的几何形状。

-网格密度:根据仿真需求和计算资源的限制,选择合适的网格密度。

一般来说,流动和传热现象较为复杂时,需要更密集的网格划分。

-边界层网格:在靠近流体边界处增加边界层网格可以更准确地捕捉边界层流动的细节。

-剪切层网格:对于具有高速剪切层的流动,应添加剪切层网格以更好地刻画流场。

2.物理模型设置:- 湍流模型:选择合适的湍流模型,如k-epsilon模型、Reynolds Stress Model(RSM)等。

根据流动领域的特点,选用合适的湍流模型能够更准确地预测湍流现象。

- 辐射模型:对于辐射传热问题,可以选择合适的辐射模型进行建模。

FLUENT提供了多种辐射模型,如P1模型、Discrete Ordinates模型等。

-传热模型:根据具体问题,选择适当的传热模型,如导热模型、对流传热模型等。

在选择传热模型时,需要考虑流体性质和边界条件等因素。

3.数值方法设置:数值方法的选择和设置对仿真结果的准确性和稳定性有很大影响。

以下是一些建议:-离散格式:选择合适的离散格式进行数值计算。

一般来说,二阶精度的格式足够满足大多数仿真需求。

-模拟时间步长:选择合适的模拟时间步长以保证数值稳定性。

一般来说,时间步长应根据流场的特性和稳定性来确定。

-松弛因子设置:对于迭代求解的过程,设置合适的松弛因子能够提高求解的收敛速度。

Fluent实例:辐射与自然对流模拟

Fluent实例:辐射与自然对流模拟

Fluent辐射与自然对流模拟引言在这个算例中,将会解决二维方箱中的辐射与自然对流相结合的问题,网格采用四边形单元网格。

在这个算例中将会学到以下知识点:1.应用Fluent 中各种辐射模型Rosseland;2.使用Boussinesq model定义密度;3.设定辐射与自然对流传热问题的边界条件;4.将单一的墙划分为多个墙区域;5.对已有的流体物性进行修改;6.用隔离求解器求解;7.显示速度矢量和流函数等值线,以及温度等值线。

问题描述将被考虑的问题如图5.1 所示,一个边长为L 的正方形箱体,右墙温度为2000K,左墙温度为1000K,上下墙绝热,重力向下,由于热重引起密度梯度所以发展为浮力流。

箱体中的介质被认为是有吸收性和散射性的,因此墙壁间的辐射交换因存在吸收被减弱,同时也因为介质的散射作用而增强了。

所有墙壁被认为是黑体,目的在于应用有效的辐射模型计算箱体中流场和温度场分布,以及墙壁的热流量,并且对于不同光学深度aL 比较所表现出的特性。

工质普朗特数大约为0.71,基于L 的雷诺数为500000,这说明流动相当于层状流动,应用Boussinesq 假设来模拟浮力流动。

普朗克数为0.02,用于考虑传导与辐射的相对重要性,其中,T 0 = ( T h + T c)/2。

在这个算例中将有三种optical thickness 的情况会被考虑到,分别是 aL=0, aL=0.2, and aL=5。

注意:物理属性和工作条件(重力加速度)都已经给定以适合于产生的想要的普朗特数,雷诺数和普朗克数。

如下图所示:第1 步: 网格将网格文件rad/rad.msh 拷至fluent 的工作目录下(就像在指南1 中描述的一样),并起动fluent 的二维单精度解算器。

1. 读取网格文件rad.msh.File Read Case...当网格读入的时候,在Fluent 控制窗口会显示相应的信息,会报告网格有2500 个单元。

Fluent多相流模型选择及设定

Fluent多相流模型选择及设定

1。

多相流动模式我们可以根据下面的原则对多相流分成四类:•气-液或者液—液两相流:o 气泡流动:连续流体中的气泡或者液泡。

o 液滴流动:连续气体中的离散流体液滴。

o 活塞流动:在连续流体中的大的气泡o 分层自由面流动:由明显的分界面隔开的非混合流体流动。

•气-固两相流:o 充满粒子的流动:连续气体流动中有离散的固体粒子。

o 气动输运:流动模式依赖诸如固体载荷、雷诺数和粒子属性等因素。

最典型的模式有沙子的流动,泥浆流,填充床,以及各向同性流。

o 流化床:由一个盛有粒子的竖直圆筒构成,气体从一个分散器导入筒内。

从床底不断充入的气体使得颗粒得以悬浮。

改变气体的流量,就会有气泡不断的出现并穿过整个容器,从而使得颗粒在床内得到充分混合。

•液—固两相流o 泥浆流:流体中的颗粒输运.液—固两相流的基本特征不同于液体中固体颗粒的流动。

在泥浆流中,Stokes 数通常小于1。

当Stokes数大于1 时,流动成为流化(fluidization)了的液-固流动。

o 水力运输:在连续流体中密布着固体颗粒o 沉降运动: 在有一定高度的成有液体的容器内,初始时刻均匀散布着颗粒物质.随后,流体将会分层,在容器底部因为颗粒的不断沉降并堆积形成了淤积层,在顶部出现了澄清层,里面没有颗粒物质,在中间则是沉降层,那里的粒子仍然在沉降。

在澄清层和沉降层中间,是一个清晰可辨的交界面。

•三相流 (上面各种情况的组合)各流动模式对应的例子如下:•气泡流例子:抽吸,通风,空气泵,气穴,蒸发,浮选,洗刷•液滴流例子:抽吸,喷雾,燃烧室,低温泵,干燥机,蒸发,气冷,刷洗•活塞流例子:管道或容器内有大尺度气泡的流动•分层自由面流动例子:分离器中的晃动,核反应装置中的沸腾和冷凝•粒子负载流动例子:旋风分离器,空气分类器,洗尘器,环境尘埃流动•风力输运例子:水泥、谷粒和金属粉末的输运•流化床例子:流化床反应器,循环流化床•泥浆流例子: 泥浆输运,矿物处理•水力输运例子:矿物处理,生物医学及物理化学中的流体系统•沉降例子:矿物处理2. 多相流模型FLUENT中描述两相流的两种方法:欧拉一欧拉法和欧拉一拉格朗日法,后面分别简称欧拉法和拉格朗日法。

FLUENT全参数设置(新手)

FLUENT全参数设置(新手)

4月1日写给Fluent 新手( 续)31数值模拟过程中,什么情况下出现伪扩散的情况?以及对于伪扩散在数值模拟过程中如何避免?假扩散( false diffusion )的含义:基本含义:由于对流—扩散方程中一阶导数项的离散格式的截断误差小于二阶而引起较大数值计算误差的现象。

有的文献中将人工粘性 ( artificial viscosity )或数值粘性( numerical viscosity )视为它的同义词。

拓宽含义:现在通常把以下三种原因引起的数值计算误差都归在假扩散的名称下1.非稳态项或对流项采用一阶截差的格式;2.流动方向与网格线呈倾斜交叉(多维问题);3.建立差分格式时没有考虑到非常数的源项的影响。

克服或减轻假扩散的格式或方法,为克服或减轻数值计算中的假扩散(包括流向扩散及交叉扩散)误差,应当:1.采用截差阶数较高的格式;2.减轻流线与网格线之间的倾斜交叉现象或在构造格式时考虑到来流方向的影响。

3.至于非常数源项的问题,目前文献中,还没有为克服这种影响而专门构造的格式,但是高阶格式显然对减轻其影响是有利的。

32FLUENT 轮廓( contour )显示过程中,有时候标准轮廓线显示通常不能精确地显示其细节,特别是对于封闭的3D 物体(如柱体),其原因是什么?如何解决?FLUENT 等高线( contour )显示过程中,可以通过调节显示的水平等级来调节其显示细节,Levels... 最大值允许设置为100.对于封闭的3D 物体,可以通过建立Surface ,监视Surface 上的量来显示计算结果。

或者计算之后将结果导入到Tecplot 中,作切片图显示。

33如果采用非稳态计算完毕后,如何才能更形象地显示出动态的效果图?对于非定常计算,可以通过创建动画来形象地显示出动态的效果图。

Solve->Animate->Define... ,具体操作请参考Fluent 用户手册。

FLUENT中五种辐射模型的详细计算对比

FLUENT中五种辐射模型的详细计算对比

图中一个边长为L=1m的正方形箱体,右墙温度2000K,左墙温度1000K,上下墙绝热,重力向下,由于热重力引起密度梯度所以发展为浮力流。

箱体中的介质被认为是具有吸收性和散射性的,因此墙壁间的辐射交换因存在吸收而减弱,同时因存在介质散射而增强。

自然对流分为三步进行,有两种设置方法。

第一步:设置工作条件(工作压力101325Pa、勾选重力加速度-6.9e-5(负号表示方向沿Y轴向下)、工作温度T f=(1000+2000)/2=1500K)。

第二步:对材料密度进行选择时有两种情况(1)选择idea-gas为理想气体模型,其密度满足理想气体状态方程,标准状态下P0=101325Pa、T0=15℃时,密度为理想气体标准密度为1.225kg/m3(2)选择Boussinesq为非理想气体,需要根据实际气体设置密度。

第三部:设置自然对流其它参数,比热C p=11030J/kg/K,热导率15.309W/m/K,粘度10-3m/s2,热膨胀系数1e-5K-1,吸收系数0、0.2、5m-1,散射系数目前不考虑。

一、网格划分建立边长为1的正方形,对面和边线进行命名。

全局面网格设置最大网格尺寸为0.2,表示网格最大边长为0.2,设置网格类型为四边形网格。

设置线网格尺寸时有三种类型,普通、动态、复制,生成规律则有很多种(BiGometric、Uniform、Geometric1、Geometric2等),这些生成规律涉及到线上起始点与终止点的关系,所以在由点生成线时,相互平行的线,生成应当方向一致(从上到下或从左到右),在生成线网格时的方向才会相同。

这里我们选用动态类型,生成规律为Biometric,每条边上节点数为50个,比例为1.2。

二、参数设置1.选择默认求解器Scale可以设定模型的单位,默认为m,可以比例缩小或放大。

求解器类型为基于压力变化、绝对速度、稳态、2D平面求解器。

2D Space选择为Axisymetric时,求解的是轴对称的圆柱坐标系统,注意ICEM中画图时,对称轴必须放置在X轴上。

(完整版)Fluent辐射传热模型理论以及相关设置

(完整版)Fluent辐射传热模型理论以及相关设置

Fluent辐射传热模型理论以及相关设置目录1概述 (2)2基础理论 (2)2.1专业术语解释: (2)2.2FLUENT辐射模型介绍: (3)2.3辐射模型适用范围总结 (4)3Fluent实际案例操作 (5)3.1Case1-测试external emissivity 使用DO模型计算-2D模型 (5)3.2Case2-测试internal emissivity-使用DO模型计算-2D模型 (6)3.3仿真结论 (10)1概述在传热的仿真中,有时候会不可避免的涉及到辐射传热,而我们对Fluent中辐射模型的了解甚少,很难得到可靠的计算结果。

因此,一直以来,Fluent中的带辐射的传热仿真是我们的一个难点,本专题重点来学习辐射模型的理论,让我们对辐射计算模型有一个深入的了解,以帮助我们攻克这个仿真难点。

2基础理论2.1专业术语解释:在Fluent中开启辐射模型时,流体介质以及固体壁面会出现一些专业的参数需要用户来设置。

在Fluent help中介绍辐射模型时会经常提到一些专业术语。

对这些专业参数以及术语,我们来一一解释:1、Optical thickness(光学深度,无量纲量):介质层不透明性的量度。

即介质吸收辐射的能力的量度,等于入射辐射强度与出射辐射强度之比。

设入射到吸收物质层的入射辐射强度为I ,透射的辐射强度为e,则T = I/e,其中T为光学深度。

按照此定义,那介质完全透明,对辐射不吸收、也不散射,透射的辐射强度e=入射辐射强度I,即光学深度为T=1,介质不参与辐射。

—摘自百度百科而FLUENT中T=αL,其中L为介质的特征长度,α为辐射削弱系数(可理解为介质因吸收和散射引起的光强削弱系数)。

如果T=0,说明介质不参与辐射,和百度百科中的定义有出入。

但是所表达的意思是接近的,一个是前后辐射量的比值;一个是变化量和入射辐射量的比值(根据Fluent help里的解释,经过介质的辐射损失量=I*T,个人理解,按照此定义,T不可能大于1啊,矛盾。

Fluent辐射传热模型理论以及相关设置

Fluent辐射传热模型理论以及相关设置

Fluent辐射传热模型理论以及相关设置目录1概述 (2)2基础理论 (2)2、1专业术语解释: (2)2、2FLUENT辐射模型介绍: (3)2、3辐射模型适用范围总结 (4)3Fluent实际案例操作 (5)3、1Case1-测试external emissivity 使用DO模型计算-2D模型 (5)3、2Case2-测试internal emissivity-使用DO模型计算-2D模型 (6)3、3仿真结论 (9)1概述在传热的仿真中,有时候会不可避免的涉及到辐射传热,而我们对Fluent中辐射模型的了解甚少,很难得到可靠的计算结果。

因此,一直以来,Fluent中的带辐射的传热仿真就是我们的一个难点,本专题重点来学习辐射模型的理论,让我们对辐射计算模型有一个深入的了解,以帮助我们攻克这个仿真难点。

2基础理论2.1专业术语解释:在Fluent中开启辐射模型时,流体介质以及固体壁面会出现一些专业的参数需要用户来设置。

在Fluent help中介绍辐射模型时会经常提到一些专业术语。

对这些专业参数以及术语,我们来一一解释:1、Optical thickness(光学深度,无量纲量):介质层不透明性的量度。

即介质吸收辐射的能力的量度,等于入射辐射强度与出射辐射强度之比。

设入射到吸收物质层的入射辐射强度为I ,透射的辐射强度为e,则T = I/e,其中T为光学深度。

按照此定义,那介质完全透明,对辐射不吸收、也不散射,透射的辐射强度e=入射辐射强度I,即光学深度为T=1,介质不参与辐射。

—摘自百度百科而FLUENT中T=αL,其中L为介质的特征长度,α为辐射削弱系数(可理解为介质因吸收与散射引起的光强削弱系数)。

如果T=0,说明介质不参与辐射,与百度百科中的定义有出入。

但就是所表达的意思就是接近的,一个就是前后辐射量的比值;一个就是变化量与入射辐射量的比值(根据Fluent help里的解释,经过介质的辐射损失量=I*T,个人理解,按照此定义,T不可能大于1啊,矛盾。

Fluent辐射传热模型理论以及相关设置

Fluent辐射传热模型理论以及相关设置

Fluent辐射传热模型理论以及相关设置目录1ﻩ概述ﻩ22ﻩ基础理论 (2)2、1专业术语解释:ﻩ22、2ﻩFLUENT辐射模型介绍: (2)2、3ﻩ辐射模型适用范围总结 (2)3ﻩFluent实际案例操作ﻩ23、1ﻩCase1-测试external emissivity使用DO模型计算-2D模型 (2)3、2ﻩCase2-测试internal emissivity-使用DO模型计算-2D模型................................................ 23、3ﻩ仿真结论ﻩ21概述在传热得仿真中,有时候会不可避免得涉及到辐射传热,而我们对Fluent中辐射模型得了解甚少,很难得到可靠得计算结果。

因此,一直以来,Fluent中得带辐射得传热仿真就是我们得一个难点,本专题重点来学习辐射模型得理论,让我们对辐射计算模型有一个深入得了解,以帮助我们攻克这个仿真难点。

2基础理论2.1专业术语解释:在Fluent中开启辐射模型时,流体介质以及固体壁面会出现一些专业得参数需要用户来设置。

在Fluenthelp中介绍辐射模型时会经常提到一些专业术语。

对这些专业参数以及术语,我们来一一解释:1、Optical thickness(光学深度,无量纲量):介质层不透明性得量度。

即介质吸收辐射得能力得量度,等于入射辐射强度与出射辐射强度之比。

设入射到吸收物质层得入射辐射强度为I,透射得辐射强度为e,则T =I/e,其中T为光学深度。

按照此定义,那介质完全透明,对辐射不吸收、也不散射,透射得辐射强度e=入射辐射强度I,即光学深度为T=1,介质不参与辐射。

—摘自百度百科而FLUENT中T=αL,其中L为介质得特征长度,α为辐射削弱系数(可理解为介质因吸收与散射引起得光强削弱系数)。

如果T=0,说明介质不参与辐射,与百度百科中得定义有出入。

但就是所表达得意思就是接近得,一个就是前后辐射量得比值;一个就是变化量与入射辐射量得比值(根据Fluenthelp 里得解释,经过介质得辐射损失量=I*T,个人理解,按照此定义,T不可能大于1啊,矛盾。

fluent自然对流关键设置

fluent自然对流关键设置

fluent自然对流模拟关键点关于fluent做自然对流的数值模拟,与强制对流的模拟有很大的不同,关键点是自然对流的驱动力是由于温差引起的密度差,进而在重力的作用下,引起流体产生运动。

这跟强制对流需要由外界提供动力是完全不同的,所以其设置也是不同的,现把我的一些经验和大家分享。

1,湍流模型的选择对于自然对流,湍流模型的选择也是不同的,其主要是要强调壁温的影响和浮升力的影响。

具体设置如下:选择了k-e模型,然后是选择了enhanced wall treatment和full buoyancy effects选项,也就是强调壁温作用和浮升力的作用。

2,能量方程和重力项都要打开。

3,材料的设置(1)密度采用Boussinesq假设,然后需要设置流体的密度为一个定值,还要设置流体的热膨胀系数。

关于流体的热膨胀系数需要查资料了。

如下(2)选用不可压缩理想流体假设就是流体按不可压缩理想流体对待,其含义是,流体的密度是变化的,其变化是由温度变化引起的,而不是由压力变化引起的,如下所示,流体密度项选择incompressible ideal gas选项。

(3)对上述两种选择的解释首先,Boussinesq假设比incompressible ideal gas假设,更易收敛。

一般情况下选择这个假设即可。

其次,对于Boussinesq假设有其适用范围,因为其假设流体密度是个定值,所以其主要用于流体密度变化小于20%的情况,也就是两壁面温差较小的情况,那么温差值有没有一个经验数据呢?有的,一般如果壁温与流体温度相差在200K以上,Boussinesq假设就不适用了。

第三,incompressible ideal gas假设,其把流体密度看做随温度的变化而变化,所以其适用范围较广,对于Boussinesq假设不能适用的,就用这个假设。

4,solution method设置对于求解方法的设置,主要是对压力离散方法的选择,要选择PRESTO!或body force weighted 选项。

FLUENT参数设置(新手)

FLUENT参数设置(新手)

4月1日写给Fluent新手(续)31 数值模拟过程中,什么情况下出现伪扩散的情况?以及对于伪扩散在数值模拟过程中如何避免?假扩散(false diffusion)的含义:基本含义:由于对流—扩散方程中一阶导数项的离散格式的截断误差小于二阶而引起较大数值计算误差的现象。

有的文献中将人工粘性(artificial viscosity)或数值粘性(numerical viscosity)视为它的同义词.拓宽含义:现在通常把以下三种原因引起的数值计算误差都归在假扩散的名称下1.非稳态项或对流项采用一阶截差的格式;2。

流动方向与网格线呈倾斜交叉(多维问题);3。

建立差分格式时没有考虑到非常数的源项的影响。

克服或减轻假扩散的格式或方法,为克服或减轻数值计算中的假扩散(包括流向扩散及交叉扩散)误差,应当:1. 采用截差阶数较高的格式;2。

减轻流线与网格线之间的倾斜交叉现象或在构造格式时考虑到来流方向的影响。

3. 至于非常数源项的问题,目前文献中,还没有为克服这种影响而专门构造的格式,但是高阶格式显然对减轻其影响是有利的。

32 FLUENT轮廓(contour)显示过程中,有时候标准轮廓线显示通常不能精确地显示其细节,特别是对于封闭的3D物体(如柱体),其原因是什么?如何解决?FLUENT等高线(contour)显示过程中,可以通过调节显示的水平等级来调节其显示细节,Levels..。

最大值允许设置为100.对于封闭的3D物体,可以通过建立Surface,监视Surface 上的量来显示计算结果.或者计算之后将结果导入到Tecplot中,作切片图显示。

33 如果采用非稳态计算完毕后,如何才能更形象地显示出动态的效果图?对于非定常计算,可以通过创建动画来形象地显示出动态的效果图。

Solve—>Animate->Define。

.。

,具体操作请参考Fluent用户手册。

34 在FLUENT的学习过程中,通常会涉及几个压力的概念,比如压力是相对值还是绝对值?参考压力有何作用?如何设置和利用它?GAUGE PRESSURE 就是静压。

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辐射和对流模型Fluent 参数设置
1.读入***.mesh 文件,并对网格文件进行进行检查,Grid →cheek,主要看最小体积和最小面积不能为负,之后进行刻度转换, Grid→ scale,在 Gmbit 里面建模默认尺寸为米,与实际尺寸之间要进行转化,如下图:
2.选择求解器, Define →Models→sover ⋯⋯根据情况选择,如上图:接着选择
辐射模型, Define →Models→Radiation ,如下图,当 Radiation Model面板上点击
ok 时,会出现一个信息提示框,告诉你新的材料
物性被添加了,你将在后面设置物性参
数,因此现在只需单击ok 确认这个信息即可,
如下图:
注意:当你激活辐射模型后,Fluent会自动打开能量求解器,如下图:
不用再 Define →Models→Energy⋯⋯
3.设置流体粘性,由于模型中空气流速比较大,设成双方程模型:如下图:
4.设置操作条件,此模型此有流体,属有重力情况, Define → Operating Conditions ,选中
Gravity.Y 方向加速度设置为 -9.8m / s
2
,击确定。

OK
设置工作温度,在后面要激活的Boussinesq model 要用到,(Boussinesq model:只考虑温度变化而忽略压强变化引起的密度变化叫做Boussinesq 假设)
5.定义材料并设置其物理属性
Define→Material ⋯⋯
先定义空气物性,要定义成有浮力的,取Boussinesq选项。

Density=1.165 kg / m3,C p1005 j / kg k
Thermal Conductivity=0.0267 w / m k, Material Type: fluid ;
Thermal Expansion Coefficient =0.0033 1 / k。

通过滚动条使先前面板中不可见的物性显示出来。

在Scattering Coefficient 和Scattering Phase Function中保持默认值,在要解决的问题中不涉及到散射问题;设定热扩散系数(用boussinesq 模型时)为 1e-5K -1 。

单击 Change/Create,
关闭 Materials 面板。

6. 设置边界条件 Define → Boundary Conditions⋯⋯
对于绝热墙,保持默认设置热边界条件。

(heat flux=0)
注意: Rosseland model(一种辐射模型)模型不需要设定墙的发射率,对于其它辐射模型,就需要设定墙的发射率。

7. Rosseland model模型求解器设置Solve →Controls→Solution...
在Equations 和 Under-Relaxation Factors下.,保持默认值。

在Discretization 下 , Pressure 选择 PRESTO!, Momentum and
Energy 选 Second Order Upwind
流场初始化, Solve→Initialize → Initialize, 根据情况设置压力和速度⋯⋯
计算时,设置显示残差曲线,Solve→ Monitors→ Residual⋯⋯
注意: Rosseland model 不能解决额外的辐射传热方程,因此显示不出残差曲线来,但可以解决能量方程中的导热系数,当使用 the P-1 and DO 模型时,就可以解决辐射输运方程,能显示出辐射残差曲线。

8.保存 Case & Date文件,下次打开时可以直接计算,File→write →Case & Date 最后,进行迭代计算, Solve→ Iterate⋯⋯
9.Rosseland模型后处理⋯⋯
Display→ Vectors⋯⋯和 Display→Counters⋯
计算总的热流量⋯⋯ Report→Fluxes⋯⋯
创建切面, Surface Iso-Surface⋯⋯,在 Surface of Constant 下拉列表中选Grid⋯⋯,在下面的列表中选 X-Coordinate,单击 Computer 看计算域的范围,在Iso-Values 中设定值,根据冷渣机入口为位置创建切面。

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