Fluent 关于辐射与自然对流模拟
Fluent的一些使用说明
Flue nt 的一些使用说明2008-04-29 15:14题记：FLUENT-manuaI 中解算方法的一些说明，摘录翻译了其中比较重要的细节, 希望对初学FLUENT 勺朋友在选择设置上提供一些帮助，不致走过多的弯路。
离散1、QUICK 格式仅仅应用在结构化网格上，具有比 second-order upwind 更高的 精度，当然，FLUENTS 允许在非结构网格或者混合网格模型中使用 QUICK 格式, 在这种情况下，非结构网格单元仍然使用 seco nd-order upwi nd 格式计算。
2、MUSC 格式可以应用在任何网格和复杂的 3维流计算，相比second-order upwind ，third-order MUSCL 可以通过减少数值耗散而提高空间精度，并且对所 有的传输方程都适用。
third-order MUSCL 目前在FLUENT^没有流态限制，可 以计算诸如冲击波类的非连续流场。
3、 有界中心差分格式 bounded central differencing 是LES 默认的对流格式, 当选择LES 后，所有传输方程自动转换为 bou nded central differe nci ng 。
4、 low diffusion discretization 只能用在亚音速流计算，并且只适用于 implicit-time ，对高Mach 流，或者在explicit time 公式下运行LES ，必须 使用 sec on d-order upw ind 。
5、 改进的HRIC 格式相比QUICK 与seco nd order 为VOF 计算提供了更高的精度, 相比Geo-Reconstruct 格式减少更多的计算花费。
6、explicit time stepping的计算要求苛刻，主要用在捕捉波的瞬态行为, 相比implicit time stepping精度更高，花费更少。
Fluent中级模拟练习题库
Fluent中级模拟练习题库模拟题库配合辅导课程学习效果更好第1项：有一个由六个平面组成的六边形长通道,其内表面分别以1、2、3、4、5、6表示,已知角系数X12= 0.1、X14=0.25,X15= 0.25,X16=0.12,则X13为。
○ A 0.1○ B 0.12○ C 0.25○D, 0.28第2项：在Workbench下拖动创建一个Fluid Flow（Fluent)分析流程后，点击“Geometry默认会自动启动如下哪个模块?○A、ICEMCFD模块○B、Meshing模块○C、Fluent模块○D、SpaceClaim模块第3项：下列哪个辐射模型最适用于汽车车灯的辐时换热计算?○A、Pl○B、Rosseland○C、DTRM○D、DO第4项：竖管管内沸腾沿主流方向的流动类型变化过程正确的顺序应该是○A、液体单相流、环状流、块状流、泡状流、气体单相流○B、液体单相流、泡状流、块状流、环状流、气体单相流○C、液体单相流、泡状流、环状流、块状流、气体单相流○D、液体单相流、块状流、泡状流、环状流、气体单相流第5项：下面哪个宏是Fluent专用于化学反应的？○A、DEFINE _CAVITATION _RATE○B、DEFINE_BOILING_PROPERTY○C、DEFINE_ EXCHANGE_ PROPERTY○D、DEFINE_ HET _RXN _RATE第6项：Von Neumann条件是初边值问题稳定的什么条件?○A、必要条件○B、充分条件○C、必要且充分条件○D、没有必然关系第7项：双曲型方程的蛙跳格式是什么差分格式?○A、时间前差、空间前差格式。
○B、时间前差、空间中心差格式。
○C、时间中心差、空间前差格式。
○D、时间中心差、空间中心差格式。
第8项：在Fluent中，对于充满颗粒的空气流，利用常规DPM模型可以精确求解的颗粒体积分数最高为○A、1%○B、10%○C、20%○D、50%第9项：如果需要把Workbench流程下的Fluent分析结果作为单向耦合压力载荷传递给结构，可以直接右键哪个分析环节实现？○A、Mesh○B、Setup○C、Solution○D、Results第10项：下面关于差分格式的相容性的说法正确的是○A、相容性就是指离散化后的代数方程组有唯一解○B、相容性就是指差分方程的边界条件有唯一合理定值○C、相容性就是说，当网格间距趋于零时，差分格式趋近于微分方程○D、相容性就是指差分格式保证计算机求解能够收敛第11项：如果在水冷型的管子里结了一层水垢，其他条件不变，管壁温度与无水垢时相比将会○A、降低○B、不变○C、升高○D、三种可能都有第12项：Lax等价性定理指的是在一定条件下，哪两者之间等价?○A、相容性和稳定性等价。
fluent手册
FLUENT教程赵玉新I、目录第一章、开始第二章、操作界面第三章、文件的读写第四章、单位系统第五章、读入和操作网格第六章、边界条件第七章、物理特性第八章、基本物理模型第九章、湍流模型第十章、辐射模型第十一章、化学输运与反应流第十二章、污染形成模型第十三章、相变模拟第十四章、多相流模型第十五章、动坐标系下的流动第十六章、解算器的使用第十七章、网格适应第十八章、数据显示与报告界面的产生第十九章、图形与可视化第二十章、Alphanumeric Reporting第二十一章、流场函数定义第二十二章、并行处理第二十三章、自定义函数第二十四章、参考向导第二十五章、索引（Bibliography）第二十六章、命令索引II、如何使用该教程概述本教程主要介绍了FLUENT的使用，其中附带了相关的算例，从而能够使每一位使用者在学习的同时积累相关的经验。
本教程大致分以下四个部分：第一部分包括介绍信息、用户界面信息、文件输入输出、单位系统、网格、边界条件以及物理特性。
第二和第三部分包含物理模型，解以及网格适应的信息。
第四部分包括界面的生成、后处理、图形报告、并行处理、自定义函数以及FLUENT所使用的流场函数与变量的定义。
下面是各章的简略概括第一部分：开始使用：本章描述了FLUENT的计算能力以及它与其它程序的接口。
介绍了如何对具体的应用选择适当的解形式，并且概述了问题解决的大致步骤。
在本章中，我们给出了一个可以在你自己计算机上运行的简单的算例。
●使用界面：本章描述了用户界面、文本界面以及在线帮助的使用方法。
同时也提供了远程处理与批处理的一些方法。
（请参考关于特定的文本界面命令的在线帮助）●读写文件：本章描述了FLUENT可以读写的文件以及硬拷贝文件。
●单位系统：本章描述了如何使用FLUENT所提供的标准与自定义单位系统。
●读和操纵网格：本章描述了各种各样的计算网格来源，并解释了如何获取关于网格的诊断信息，以及通过尺度化（scale）、分区（partition）等方法对网格的修改。
FLUENT算例 (3)三维圆管紊流流动状况的数值模拟分析
三维圆管紊流流动状况的数值模拟分析在工程和生活中，圆管内的流动是最常见也是最简单的一种流动，圆管流动有层流和紊流两种流动状况。
层流，即液体质点作有序的线状运动，彼此互不混掺的流动；紊流，即液体质点流动的轨迹极为紊乱，质点相互掺混、碰撞的流动。
雷诺数是判别流体流动状态的准则数。
本研究用CFD 软件来模拟研究三维圆管的紊流流动状况，主要对流速分布和压强分布作出分析。
1 物理模型三维圆管长2000mm l =，直径100mm d =。
流体介质：水，其运动粘度系数62110m /s ν-=⨯。
Inlet ：流速入口，10.005m /s υ=，20.1m /s υ= Outlet ：压强出口Wall ：光滑壁面，无滑移2 在ICEM CFD 中建立模型2.1 首先建立三维圆管的几何模型Geometry2.2 做Blocking因为截面为圆形，故需做“O ”型网格。
2.3 划分网格mesh注意检查网格质量。
在未加密的情况下，网格质量不是很好，如下图因管流存在边界层，故需对边界进行加密，网格质量有所提升，如下图2.4 生成非结构化网格，输出fluent.msh等相关文件3 数值模拟原理紊流流动当以水流以流速20.1m /s υ=，从Inlet 方向流入圆管，可计算出雷诺数10000υdRe ν==，故圆管内流动为紊流。
假设水的粘性为常数（运动粘度系数62110m /s ν-=⨯）、不可压流体，圆管光滑，则流动的控制方程如下：①质量守恒方程：()()()0u v w t x y zρρρρ∂∂∂∂+++=∂∂∂∂ (0-1)②动量守恒方程：2()()()()()()()()()()[]u uu uv uw u u ut x y z x x y y z z u u v u w p x y z xρρρρμμμρρρ∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂+++=++∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂'''''∂∂∂∂+----∂∂∂∂ (0-2)2()()()()()()()()()()[]v vu vv vw v v v t x y z x x y y z z u v v v w px y z yρρρρμμμρρρ∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂+++=++∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂'''''∂∂∂∂+----∂∂∂∂ (0-3)2()()()()()()()()()()[]w wu wv ww w w w t x y z x x y y z z u w v w w px y z zρρρρμμμρρρ∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂+++=++∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂'''''∂∂∂∂+----∂∂∂∂ (0-4)③湍动能方程：()()()()[())][())][())]t t k k t k k k ku kv kw k k t x y z x x y yk G z zμμρρρρμμσσμμρεσ∂∂∂∂∂∂∂∂+++=+++∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂+++-∂∂ (0-5)④湍能耗散率方程：212()()()()[())][())][())]t t k k t k k u v w t x y z x x y y C G C z z k kεεμμρερερερεεεμμσσμεεεμρσ∂∂∂∂∂∂∂∂+++=+++∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂+++-∂∂ (0-6)式中，ρ为密度，u 、ν、w 是流速矢量在x 、y 和z 方向的分量，p 为流体微元体上的压强。
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基本物理模型介绍
f l u e n t基本物理模型介绍-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN基本物理模型本章介绍了FLUENT 所提供的基本物理模型以及相关的定义和使用。
基本物理模型概述FLUENT 提供了从不可压到可压、层流、湍流等很大范围模拟能力。
在FLUENT 中,输运现象的数学模型与所模拟的几何图形的复杂情况是结合在一起的。
FLUENT 应用的例子包括层流非牛顿流的模拟，涡轮机和汽车引擎的湍流热传导，锅炉内煤炭粉碎机的燃烧，可压射流，空气动力外流，以及固体火箭发动机的可压化学反应流。
为了与工业应用相结合，FLUENT 提供了很多有用的功能。
如多孔介质，块参数（风扇和热交换），周期性流动和热传导，涡流，以及移动坐标系模型。
移动参考系模型可以模拟单一或者多个参考系。
FLUENT 还提供了时间精度滑动网格方法以及计算时间平均流动流场的混合平面模型，滑动网格方法在模拟涡轮机多重过程中很有用。
FLUENT 中另一个很有用的模型是离散相模型，这个模型何以用于分析喷雾和粒子流。
，多项流模型可以用于预测射流的破散以及大坝塌陷之后流体的运动，气穴现象，沉淀和分离。
湍流模型是FLUENT 中很重要的一部分，湍流会影响到其它的物理现象如浮力和可压缩性。
湍流模型提供了很大的应用范围，而不需要对特定的应用做出适当的调节，而且它涵括了其它物理现象的影响，如浮力和可压缩性。
通过使用扩展壁面函数和区域模型，它可以对近壁面的精度问题有很好的考虑。
各种热传导模式可以被模拟，其中包括具有或不具有其它复杂性如变化热传导的，多孔介质的自然的、受迫的以及混合的对流。
模拟相应介质的辐射模型及子模型的设定通常可以将燃烧的复杂性考虑进来。
FLUENT 一个最强大的功能就是它可以通过耗散模型或者和概率密度函数模型来模拟燃烧现象。
对于燃烧应用十分有用的其它模型也可以在FLUENT 中使用，其中包括碳和液滴的燃烧以及污染形成模型。
fluent传热模拟
11.2.1 理论 能量方程 FLUENT 求解如下的能量方程：
r uu r ⎛= r ⎞⎞ ∂ keff ∇ T − ∑ hj J j + ⎜ τ eff • v ⎟ ⎟ + Sh ( ρ E ) + ∇ • v ( ρ E + p) = ∇ • ⎛ ⎜ ∂t ⎝ ⎠⎠ ⎝
(
)
（11.2.1）
其中， keff 为有效导热率（ k + k eff ，其中， k f 为湍流引致的导热率，由模型中使用的湍流 模型确定） 。 J j 为组分 j 的扩散通量。方程 11.2-1 右边的前三项分别表示由于热传导、组分 扩散、粘性耗散而引起的能量转移。 Sh 包含化学反应放（吸）热以及任何其它的由用户定 义的体积热源。 方程 11.2-1 中：
11.5 Buoyancy-Driven Flows 浮力驱动流动
o o
11.5.1 Theory 理论 11.5.2 Modeling Natural Convection in a Closed Domain 封闭区域内自然对流的模 拟 11.5.3 The Boussinesq Model Boussinesq 模型 11.5.4 User Inputs for Buoyancy-Driven Flows 浮力驱动流动的用户输入 11.5.5 Solution Strategies for Buoyancy-Driven Flows 浮力驱动流动的求解策略 11.5.6 Postprocessing for Buoyancy-Driven Flows 浮力驱动流动的后处理
（11.2.6）
上式假定刘易斯数（Le ）＝1，方程右边的第一项包含热传导与组分扩散，粘性耗散作为非 守恒形式被包含在第二项中。总焓的定义为：
最新fluent中的辐射模型培训讲学
1、FLUENT中需要考虑热辐射的情况（1）火焰辐射热传递（2）表面对表面的辐射加热或冷却（3）辐射、对流和导热耦合传热（4）HV AC应用中透过窗户的热辐射，以及汽车工业中车厢内的模拟（5）玻璃加工、玻璃纤维拉拔及陶瓷加工过程中的辐射2、FLUENT中的辐射模型主要有5种辐射模型：DTRM模型、P1模型、Rosseland模型、P1模型、S2S模型3、DTRM模型的优势及限制优势：（1）模型较为简单（2）可以通过增加射线数量来提高计算精度（3）可以用于光学深度非常广的情况下。
限制：（1）假定所有表面都是散射的。
意味着表面的入射辐射是关于入射角各向同性反射的。
（2）不包括散射效应。
（3）基于灰体辐射假定。
（4）对于大数目的射线问题，非常耗费CPU 时间。
（5）不能与非共形交界面或滑移网格同时使用。
（6）不能用于并行计算中。
4、P1模型的优势及限制优势：（1）辐射模型为一个扩散方程，求解需要较少的CPU时间。
（2）考虑了扩散效应。
（3）对于光学深度比较大（如燃烧应用中），P-1模型表现非常好。
（4）P-1模型使用曲线坐标很容易处理复杂几何限制：（1）假定所有的表面均为散射。
（2）基于灰体辐射假定。
（3）在光学深度很小时，可能会丧失精度。
（4）倾向于预测局部热源或接收器的辐射通量。
5、Rosseland辐射模型的优势及限制优势：相对于P-1模型，它不求解额外的关于入射辐射的传输方程，因此比P-1模型计算要快，且更节省内存。
限制：只能用于光学深度比较大的情况，推荐用于光学深度大于3的情况下；不能用于密度基求解器。
6、DO模型的优势及限制DO模型能够求解所有光学深度区间的辐射问题；能求解燃烧问题中的面对面辐射问题，内存和计算开销都比较适中。
DO模型能用于计算半透明介质辐射。
7、S2S辐射模型非常适用于封闭空间中没有介质的辐射问题（如航天器的排热系统、太阳能收集系统、辐射供热装置等）。
限制：（1）假定所有表面均为散射的。
fluent对流换热自由流温度
Fluent对流换热自由流温度1. 简介对流换热是指通过流体的流动来传递热量的过程。
在自由流中，流体在满足一定条件下自然地流动，而无需外界的施加。
本文将探讨在自由流中温度的变化以及如何使用Fluent软件对其进行模拟和分析。
2. 自由流温度变化原理在自由流中，流体的温度分布受到多种因素的影响，包括流体的速度、流动的性质以及边界条件等。
以下是一些影响自由流温度变化的主要因素：2.1 流体速度在自由流中，流体的速度决定了其热传递的效率。
通常情况下，流体的速度越高，热传递越强。
这是因为高速流动的流体可以带走更多的热量，并将其带到远离热源的地方。
2.2 流动性质流体的流动性质也对自由流温度的变化起着重要作用。
流体的黏性、密度和热导率等性质会影响其对热量的传导和传递能力。
例如，高黏性的流体会降低热传递效率，而高热导率的流体则有助于更快地传递热量。
2.3 边界条件边界条件是指在自由流中与周围环境接触的流体表面。
这些边界条件可以是恒定的温度或热通量，也可以是流体与固体表面的传热系数。
这些边界条件会对流体的温度分布产生直接影响。
3. 使用Fluent模拟自由流温度Fluent是一种流体动力学（CFD）软件，用于模拟和分析流体流动和传热问题。
下面将介绍如何使用Fluent对自由流中的温度进行模拟和分析。
3.1 几何建模首先，需要对模拟领域的几何形状进行建模。
可以使用Fluent提供的几何建模工具或其他CAD软件创建模拟领域的几何模型。
确保模型准确地反映了实际流动的情况。
3.2 网格生成接下来，需要生成模拟领域的网格。
网格的划分对于模拟结果的精确性和准确性至关重要。
Fluent提供了多种网格生成算法和优化选项，可以根据需要选择适合的方法进行网格划分。
3.3 边界条件和物理模型设置在模拟之前，需要设置边界条件和物理模型。
边界条件包括温度、速度和压力等参数。
物理模型包括流体的流动性质、热传导和传热模型等。
根据实际情况设置合理的参数值。
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。
【2017年整理】Fluent模拟太阳辐射的问题
我想做一个模型来模拟地物在自然条件下的温度分布，需要考虑太阳辐射、大气对流传导和地面辐射等因素，用Do模型能计算吗？我自己试了一下，有几个问题没有搞明白，望高手指点：1、如果用稳态计算出来的结果是在初始状态下太阳辐射条件（方向矢量、热流通量等）下达到的平衡状态吗？如果需要知道不同时刻的温度场，是不是应该用瞬态模型计算呢，但是用瞬态模型计算总是不收敛，这样的结果可信吗？2、取一个比目标大几倍的空间作为计算域，空间的边界条件怎么设置，除了入口与出口，其他的边不能设置成壁面吧，设置成对称的边界行吗？3、地面作为大空间的地面，设置成对流传热的壁面，为什么温度总是过高呢（390K）？应该怎么设置壁面的边界条件呢？1 是平衡状态的。
是应该用瞬态模型，不收敛，如果发散，当然不行。
但是如果你是指未能残差降低一定的幅度，那么应该了解这种判据未必合理，应该用温度、速度或通量等更直接的判据。
2 流动是自然对流吧？是壁面可以设置成壁面，不是当然不能。
你提到“边”，难道是二维模型？那么怎么模拟太阳辐射呢？3 你提到“地面设置成对流传热的壁面”，就是说你认为地面的传热边界条件是预设的，那么有什么必要用CFD呢？你把问题说得再明白一些。
目的是计算在太阳辐射条件下物体与地面的温度分布，最好能将地面对物体的辐射也考虑进去。
模型介绍：地面取7*7平方米，深1米，物体为一个边长为1米的立方体，放在地面中心，空间高度取4米，大小与地面相同。
空气采用材料库中的air材料，地面采用材料库中的Caco3（碳酸钙）材料，物体为自定义的cube材料。
边界条件设置：设置地面以下1米处为恒温壁面，温度为288K，四个侧面为绝热壁面。
空气与地面的接触面为耦合壁面，物体与地面接触面conduct-face为导热壁面（假设传热系数为20），物体其余5个与空气接触的面设置成辐射传热。
空气设置速度入口与outflow出口，其余三个面设置为symmetry。
用Do模型自带的Solar Calculator计算阳光辐射。
CFD-传热问题分析
• 壁面材料和厚度可以定义 • 为一维或壳导热计算
4、共轭传热
• CHT固体域的导热和流体域的对流换热耦合 • 在流体/固体交界面使用耦合边界条件
Grid
Velocity Vectors
Temperature Contours
Coolant Flow Past Heated Rods
4、共轭传热
– 常密度假设减少了非线性. – 密度变化较小时适合. – 不能和有化学反应的组分输运方程同时使用. • 封闭空间的自然对流问题 – 对稳态问题，必须使用 Boussinesq 模型. – 非稳态问题，可以使用 Boussinesq 模型或者理想气体模型
5、自然对流
• 在操作条件面板中定义重力加速度
• 在固体域加入热源模拟电子部件的生成热
5、自然对流
• 当流体加热后密度变化时，发生自然 对流 • 流动是由密度差引起的重力驱动的
• 有重力存在时，动量方程的压力梯度 和体积力项重写为：:
其中
5、自然对流
• Boussinesq 模型假设流体密度是不变的，只是改变动量方程沿着重力方向的体积 力
– 适用于密度变化小的情况 (例如，温度在小范围内变化). • 对许多自然对流问题，Boussinesq 假设有更好的收敛性
6、实例
传热问题分析
fluent基本物理模型介绍
基本物理模型本章介绍了FLUENT所提供的基本物理模型以及相关的定义和使用。
基本物理模型概述FLUENT提供了从不可压到可压、层流、湍流等很大范围模拟能力。
在FLUENT中,输运现象的数学模型与所模拟的几何图形的复杂情况是结合在一起的。
FLUENT应用的例子包括层流非牛顿流的模拟，涡轮机和汽车引擎的湍流热传导，锅炉内煤炭粉碎机的燃烧，可压射流，空气动力外流，以及固体火箭发动机的可压化学反应流。
为了与工业应用相结合，FLUENT提供了很多有用的功能。
如多孔介质，块参数（风扇和热交换），周期性流动和热传导，涡流，以及移动坐标系模型。
移动参考系模型可以模拟单一或者多个参考系。
FLUENT还提供了时间精度滑动网格方法以及计算时间平均流动流场的混合平面模型，滑动网格方法在模拟涡轮机多重过程中很有用。
FLUENT中另一个很有用的模型是离散相模型，这个模型何以用于分析喷雾和粒子流。
，多项流模型可以用于预测射流的破散以及大坝塌陷之后流体的运动，气穴现象，沉淀和分离。
湍流模型是FLUENT中很重要的一部分，湍流会影响到其它的物理现象如浮力和可压缩性。
湍流模型提供了很大的应用范围，而不需要对特定的应用做出适当的调节，而且它涵括了其它物理现象的影响，如浮力和可压缩性。
通过使用扩展壁面函数和区域模型，它可以对近壁面的精度问题有很好的考虑。
各种热传导模式可以被模拟，其中包括具有或不具有其它复杂性如变化热传导的，多孔介质的自然的、受迫的以及混合的对流。
模拟相应介质的辐射模型及子模型的设定通常可以将燃烧的复杂性考虑进来。
FLUENT一个最强大的功能就是它可以通过耗散模型或者和概率密度函数模型来模拟燃烧现象。
对于燃烧应用十分有用的其它模型也可以在FLUENT中使用，其中包括碳和液滴的燃烧以及污染形成模型。
连续性和动量方程对于所有的流动，FLUENT都是解质量和动量守恒方程。
对于包括热传导或可压性的流动，需要解能量守恒的附加方程。
Fluent 使用指导
Fluent简介 (1)
目前国际主流的商用CFD软件之一
发展历程
• 1975年 在谢菲尔德大学（UK）开发的tempest （fluent的原形）
• 1983 creature公司开始销售fluent
• 1988 fluent Inc.成立 • 1995 收购最大对手FDI公司 • 1997 收购polyflow公司 • 2000 年归属Wills Stain&Partners财团
• 提供边界上的信息
边界条件类型和所采用的物理模型决定了边界上需要的数据 注意边界上的流体变量应该是已知的或可以合理预估的,不好的边界条 件对计算结果影响很大
流体域和固体域
Fluent的边界条件类型
外部边界 • 通用
• Pressure Inlet • Pressure Outlet
内部边界
• Fan
对湍流可以指定壁面粗糙度壁面可以设置平移或旋转速度热边界五类基本热边界条件对流模拟外部环境的对流定义换热系数辐射模拟外部环境的辐射定义外部发射率和辐射温度混合对流和辐射边界的结合耦合换热对称面必须和x轴正向重合对称边界和轴边界symmetryplanesaxis周期边界用来减少全局网格量流场和几何必须是旋转周期对称或平移周期对称模型是充分发展条件
压力出口
适用于压缩和不可压流动 • 如果流动在出口是超音速的，指定的压 力被忽略 • 在外流或非封闭区域流动，作为自由边 界条件
要求输入
• 表压– 流体流入环境的静压。 • 回流量 – 当有回流发生时，起到进口的 作用 对理想气体（可压缩）流动，可以使用无 反射出口边界条件
壁面边界
粘性流动中，壁面采用无滑移边 界条件 • 可以指定剪切应力. 热边界条件 • 有几种类型的热边界条件。 • 对一维或薄壳导热计算，可以 指定壁面材料和厚度。 对湍流可以指定壁面粗糙度 壁面可以设置平移或旋转速度
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能量方程
Fluent能量方程引言Fluent是一种计算流体力学（CFD）软件，用于模拟流体流动和传热现象。
在Fluent中，能量方程是解决热传导和对流换热问题的基本方程之一。
本文将深入探讨Fluent中的能量方程，包括方程的物理意义、求解方法以及应用案例。
能量方程的物理意义能量方程描述了流体内部的能量传递和转换过程。
在Fluent中，能量方程可以写成如下形式：ρ∂(ℎ+V22)∂t+∇⋅(ρℎV)=∇⋅(λ∇T)+q̇其中，ρ为流体的密度，ℎ为比焓，V为速度矢量，t为时间，∇为梯度算子，λ为热导率，T为温度，q̇为体积源项。
能量方程中，第一项描述了流体内部的热能变化率，即焓的变化率。
第二项表示热能的输运，其中ρℎV为热动力学能流密度。
第三项表示热传导，∇⋅(λ∇T)为热流量，λ为热导率，∇T为温度梯度。
最后一项q̇表示其他能量源或汇，如化学反应、辐射传热等。
能量方程的数值求解可以通过离散化方法，如有限差分、有限元等，得到温度场的解。
同时，Fluent还提供了不同的边界条件和求解器选项，以满足不同问题的求解需求。
能量方程的求解方法Fluent提供了多种求解方法来求解能量方程，常见的包括：隐式求解方法隐式求解方法采用迭代方式求解能量方程，通常具有较高的数值稳定性。
在Fluent中，可以选择使用隐式求解器，如LU-SGS、PISO等。
这些求解器通过迭代和线性求解，逐步逼近稳态或者瞬态的解。
显式求解方法显式求解方法则直接计算时间上的导数，对于瞬态问题求解速度较快，但不够稳定。
在Fluent中，显式求解器包括Euler、Runge-Kutta等，用户可以根据具体问题的特点进行选择。
其他求解方法除了隐式和显式求解方法，Fluent还提供了其他多种求解方法，如迭代解耦（Iterative Decoupling）和人工耗散（Artificial Dissipation）等。
这些方法能够在求解过程中对流动进行优化，提高计算效率和精度。