Fluent模拟的基本步骤

Fluent模拟的基本步骤

1.运行Fluent 出现选择Fluent version选择界面

一般二维问题就选择默认的2d,即单精度二维版本就可以了,但就是本问题求解区域就是一个扁长形状的,建议选择2ddp,即二维双精度版本,计算效果更好。

2.打开网格文件

从菜单→Case→选择fin目录下的fin、msh文件

3.指定计算区域的实际尺寸

在Gambit建立区域时没有尺寸的单位,此时应该进行确定,也可以对区域进行放大或缩小等。

在菜单Grid下选择Scale出现上面的对话框。将其中的Grid was

created by 中的单位m,更改为mm,此时scale factor X与Y都出现

0、001。然后按Scale

4.选择模型

该问题就是稳态问题,在Solver 中已经就是默认,只就是求解温度场。由菜单Define →Models→Energy

然后选择Energy Equation。

5.指定边界条件与求解区域的材料

需要将求解区域的四个边界进行说明,由菜单单Define →Models →Boundary conditions。

首先设置左边界,即肋根的条件。点击left项,Type 列表中缺省指定在Wall,所以不需要改变,再点击Set

选择thermal conditions列表中的Temperature,并且在右侧Temperature(k)中填入323(即50℃),然后点击OK完成。

按照同样方法对up、down与right 三个边界进行设置。这三个边界均为对流边界,需要给出表面传热系数与流体温度。

本问题的求解区域为固体,并且设定其物性参数。在zone 列表中选择zone(在Gambit 中指定的名字),已经就是默认的solid、点击set

点击Edit编辑材料的物性,本问题只就是设计材料的导热系数,所以仅需将导热系数的值更改为160,然后点击Change后再close,上一个页面后按ok。此时可关闭Boundary conditions。

6.初始化最初的温度场

由菜单solve →Initialize→Initialize

对话框中的Temperature默认值就是300K。所以直接点击Init,出现warning对话框,点击Ok,再Close、

7.进行迭代求解

由菜单solve →Iterate进入迭代选项对话框,将Number of Iteration 改为100次,一般简单导热问题的迭代几十次就够了,若达到收敛条件,就会自动终止迭代。

然后按Ierate开始迭代计算。

8.画出模拟结果的温度等值线图

由菜单Display→Contours进入对话框。在contours of列表中选择temperature、 Options中可勾选Filled,Levels 默认就是20,可根据情况改为40,表示的就是多少条等温线。然后按Display、本问题纵坐标显示温度均为323K,原因就是表面温度差异很小(从323、6K到323K)、

若想将此图保存。由菜单File →Hardcopy,出现下面的对话框。将Format 改为JPEG,Coloring中改为Color,然后Save、

Options中不勾选Filled出现的图为

9.画出指定面的温度分布

比如画出上边界(UP)上的温度分布,由菜单Plot选择XY-Plot

将Y-Axis Function 选择为Temperature, Surfaces 选择up,然后按Plot

里用同样方法画right 面(即肋端)的温度分布。将Plot Direction下面的X值改为0, Y值改为1,Surfaces中仅选择right,然后plot

10.计算肋片的总散热量

由菜单Reports →Flux、

在Options中选择Total heat transfer rate 热流量在Boundaries中将4个边界全选,点击Compute得到结果

理论上由left边界进入的热流应等于另外三个边热流量之与。也有可能由于计算误差问题,两者不相等。若出现该问题,取另外三个边热流量之与为实际肋片散热量。