Fluent_HeatTransfer_07_HeatExchangers(热交换)
fluent热流耦合传热问题逻辑
fluent热流耦合传热问题逻辑Fluent热流耦合传热问题逻辑一、引言Fluent是ANSYS公司开发的一款流体力学模拟软件,它可以模拟各种流体现象,如气体、液体、多相流等。
在工程应用中,很多问题不仅涉及到流体的运动,还涉及到热传递。
因此,在Fluent中进行热流耦合传热问题的模拟非常重要。
二、Fluent中的传热模型Fluent中有多种传热模型可供选择,包括导热方程、对流换热方程、辐射传热方程等。
其中,对于大多数工程应用来说,最常用的是对流换热方程和辐射传热方程。
1. 对流换热方程对于液态和气态物质的传热过程,通常采用对流换热方程进行建模。
在这种情况下,通过求解连续性方程和动量方程得到速度场分布,并将其代入能量方程中求解温度场分布。
2. 辐射传热方程当物体表面温度高于周围环境时,其会向周围环境辐射能量。
这种能量的传递过程可以通过辐射传热方程进行建模。
在这种情况下,需要考虑物体表面的辐射能量和周围环境的吸收和散射能力。
三、Fluent中的热流耦合模型在很多工程应用中,流体运动和热传递是相互耦合的。
在Fluent中,可以采用不同的方法来处理这种耦合关系。
1. 基于壁面温度的热流耦合模型在这种模型中,假设壁面温度已知,并将其作为边界条件输入到Fluent中。
然后,在求解连续性方程、动量方程和能量方程时,使用壁面温度来计算传热通量。
2. 基于壁面热通量的热流耦合模型在这种模型中,假设壁面热通量已知,并将其作为边界条件输入到Fluent中。
然后,在求解连续性方程、动量方程和能量方程时,使用壁面热通量来计算温度场分布。
3. 基于相互耦合求解器的热流耦合模型在这种模型中,采用相互耦合求解器对流体运动和热传递进行同时求解。
这种方法可以更准确地模拟流体运动和热传递之间的相互作用。
四、Fluent中的热辐射模型在一些情况下,物体表面的温度非常高,其向周围环境辐射出的能量占据了主导地位。
在这种情况下,需要使用Fluent中的热辐射模型来进行建模。
Fluent辐射传热模型理论以及相关设置[精品文档]
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软件操作界面中英文对照
FLUENT软件操作界面中英文对照编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(FLUENT软件操作界面中英文对照)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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FLUENT 软件操作界面中英文对照File 文件Grid 网格Models 模型 : solver 解算器Read 读取文件:scheme 方案 journal 日志profile 外形Write 保存文件Import:进入另一个运算程序Interpolate :窜改,插入Hardcopy : 复制,Batch options 一组选项Save layout 保存设计Pressure based 基于压力Density based 基于密度implicit 隐式, explicit 显示Space 空间:2D,axisymmetric(转动轴),axisymmetric swirl (漩涡转动轴);Time时间:steady 定常,unsteady 非定常Velocity formulation 制定速度:absolute绝对的; relative 相对的Gradient option 梯度选择:以单元作基础;以节点作基础;以单元作梯度的最小正方形。
Porous formulation 多孔的制定:superticial velocity 表面速度;physical velocity 物理速度;solver求解器Multiphase 多相 energy 能量方程Visous 湍流层流,流态选择Radiation 辐射Species 种类,形式(燃烧和化学反应)Discrete phase 离散局面Solidification & melting (凝固/熔化)Acoustics 声音学:broadband noise sources多频率噪音源models模型Materials 定义物质性质Phase 阶段,相Operating conditions 操作压力条件Boundary conditions 边界条件Periodic conditions 周期性条件Grid interfaces 两题边界的表面网格Dynamic mesh 动力学的网孔Mixing planes 混合飞机?混合翼面?Turbo topology 涡轮拓扑Injections 注射DTRM rays DTRM射线Custom field functions 常用函数Profiles 外观,Units 单位User-defined 用户自定义materials 材料Name 定义物质的名称 chemical formula 化学反应式 material type 物质类型(液体,固体)Fluent fluid materials 流动的物质 mixture 混合物order materials by 根据什么物质(名称/化学反应式)Fluent database 流体数据库 user-defined database 用户自定义数据库Propertles 物质性质从上往下分别是密度比热容导热系数粘滞系数Operating conditions操作条件操作压力设置:operating pressure操作压力reference pressure location 参考压力位置gravity 重力,地心引力gravitational Acceleration 重力加速度operating temperature 操作温度variable—density parameters 可变密度的参数specified operating density 确切的操作密度Boundary conditions边界条件设置Fluid定义流体Zone name区域名 material name 物质名 edit 编辑Porous zone 多空区域 laminar zone 薄层或者层状区域 source terms (源项?)Fixed values 固定值motion 运动rotation—axis origin旋转轴原点Rotation—axis direction 旋转轴方向Motion type 运动类型: stationary静止的; moving reference frame 移动参考框架; Moving mesh 移动网格Porous zone 多孔区Reaction 反应Source terms (源项)Fixed values 固定值velocity—inlet速度入口Momentum 动量 thermal 温度 radiation 辐射 species 种类DPM DPM模型(可用于模拟颗粒轨迹) multipahse 多项流UDS(User define scalar 是使用fluent求解额外变量的方法)Velocity specification method 速度规范方法: magnitude,normal to boundary 速度大小,速度垂直于边界;magnitude and direction 大小和方向;components 速度组成?Reference frame 参考系:absolute绝对的;Relative to adjacent cell zone 相对于邻近的单元区Velocity magnitude 速度的大小Turbulence 湍流Specification method 规范方法k and epsilon K—E方程:1 Turbulent kinetic energy湍流动能;2 turbulent dissipation rate 湍流耗散率Intensity and length scale 强度和尺寸: 1湍流强度 2 湍流尺度=0.07L(L为水力半径)intensity and viscosity rate强度和粘度率:1湍流强度2湍流年度率intensity and hydraulic diameter强度与水力直径:1湍流强度;2水力直径pressure-inlet压力入口Gauge total pressure 总压supersonic/initial gauge pressure 超音速/初始表压constant常数direction specification method 方向规范方法:1direction vector方向矢量;2 normal to boundary 垂直于边界mass—flow—inlet质量入口Mass flow specification method 质量流量规范方法:1 mass flow rate 质量流量;2 massFlux 质量通量 3mass flux with average mass flux 质量通量的平均通量supersonic/initial gauge pressure 超音速/初始表压direction specification method 方向规范方法:1direction vector方向矢量;2 normal to boundary 垂直于边界Reference frame 参考系:absolute绝对的;Relative to adjacent cell zone 相对于邻近的单元区pressure-outlet压力出口Gauge pressure表压backflow direction specification method 回流方向规范方法:1direction vector方向矢量;2 normal to boundary 垂直于边界;3 from neighboring cell 邻近单元Radial equilibrium pressure distribution 径向平衡压力分布Target mass flow rate 质量流量指向pressure-far—field压力远程Mach number 马赫数 x-component of flow direction X分量的流动方向outlet自由出流Flow rate weighting 流量比重inlet vent进口通风Loss coeffcient 损耗系数 1 constant 常数;2 piecewise—linear分段线性;3piecewise-polynomial 分段多项式;4 polynomial 多项式EditPolynomial Profile高次多项式型线Define 定义 in terms of 在一下方面 normal-velocity 正常速度 coefficients系数intake Fan进口风扇Pressure jump 压力跃 1 constant 常数;2 piecewise—linear分段线性;3piecewise—polynomial 分段多项式;4 polynomial 多项式exhaust fan排气扇对称边界(symmetry)周期性边界(periodic)Wall固壁边界adjicent cell zone相邻的单元区Wall motion 室壁运动:stationary wall 固定墙Shear condition 剪切条件: no slip 无滑;specified shear 指定的剪切;specularity coefficients 镜面放射系数 marangoni stress 马兰格尼压力?Wall roughness 壁面粗糙度:roughness height 粗糙高度 roughness constant粗糙常数Moving wall移动墙壁Translational 平移rotational 转动components 组成Solve/controls/solution 解决/控制/解决方案Equations 方程 under—relaxation factors 松弛因子: body forces 体积力Momentum动量 turbulent kinetic energy 湍流动能turbulent dissipation rate湍流耗散率Turbulent viscosity 湍流粘度 energy 能量Pressure-velocity coupling 压力速度耦合: simple ,simplec,plot和coupled是4种不同的算法。
fluent传热系数
fluent传热系数
FLUENT是一种流体力学仿真软件,用于模拟和分析流体和传热问题。
传热系数是其中一个重要的参数,用于描述热量传递的速率。
在FLUENT中,可以通过以下方式获取传热系数:
1.壁面热通量(Wall Heat Flux):可以通过FLUENT中的壁面
条件设置检查壁面的热通量。
传热系数可以从壁面热通量
中计算得到。
2.热通量梯度(Heat Flux Gradient):传热系数可以通过壁面
的热通量梯度在表面上的变化率来计算。
FLUENT提供了
在监控面板或者通过后处理工具进行结果分析时,查看壁
面上的热通量梯度。
3.对流传热模型(Convective Heat Transfer Model):FLUENT
提供了多种对流传热模型,如湍流模型和辐射传热模型等。
这些模型通常包含了与传热系数相关的物理参数,并提供
相关的计算值。
在FLUENT中,用户可以根据具体的模拟和分析需求选择适当的方式来获得传热系数。
这些方法可以用于计算不同壁面的传热系数,或者在不同条件下计算传热系数的变化。
需要注意的是,在设置和解决传热问题时,应该根据具体情况选择合适的模型和边界条件。
此外,在获取传热系数时,还需要对结果进行验证和合理性检查,以确保计算得到的传热系数是可靠和准确的。
fluent实例:冷、热水混合器内的三维流动与换热
图 33 速度边界设置对话框
2.设置入口 2 的边界条件
图 34 速度入口 2 的设置对话框
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2. 设置出流口的边界条件
图 35 出口边界设置对话框
步骤 5:求解初始化
图 36 初始化设置对话框
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步骤 6:设置监视器
图 37 监视器设置对话框
步骤 7:保存 case 和 data 文件
步骤 8:求解计算
图 38 迭代计算设置对话框
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图 39 残差曲线图
图 40 出口速度监控图
三. 计算结果的后处理 步骤 1:创建等(坐标)值面
1. 创建一个 z=4cm 的平面,命名为 surf-1 2. 创建一个 x=0 的平面,命名为 surf-2
- 19 -
图 41 等值面设置对话框
2.启动能量方程
图 28 能量方程设置对话框
2. 使用 k 湍流模型
- 13 -
图 29 湍流模型设置对话框
步骤 3 设置流体的材料属性
图 30 材料属性设置对话框
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图 31 流体材料库对话框
步骤 4 设置边界条件
图 32 边界条件设置对话框
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1. 设置入口 1 的边界条件
图 13 出流小管设置对话框
图 14 创建出流小管后的混合器
2.将其移动并与锥台相接
图 15 移动小出流圆管设置对话框
图 16 移动小出流圆管后的混合器
步骤 7 将混合器上部、渐缩部分和下部出流小管组合为一个整体
-5-
图 17 体积列表框
图 18 合并体积后的混合器
步骤 8:混合内区域划分网格
图 19 网格设置对话框
fluent传热系数
fluent传热系数摘要:I.引言- 简要介绍fluent 传热系数II.传热系数的定义与意义- 传热系数的定义- 传热系数在工程领域的重要性III.fluent 软件与传热系数计算- fluent 软件简介- 使用fluent 软件计算传热系数的方法IV.传热系数的影响因素- 材料性质的影响- 流动状态的影响- 传热方式的影响V.提高传热系数的途径- 材料选择与设计- 流动控制与优化- 传热方式改进VI.结论- 总结传热系数的重要性与计算方法- 展望传热系数在未来的研究前景正文:fluent 传热系数是fluent 软件中一个重要的参数,它描述了流体中热量传递的能力。
传热系数越大,表示流体中的热量传递能力越强。
在工程领域,fluent 传热系数被广泛应用于热力学、流体力学、材料科学等领域,对于工业生产、能源转换与传输、材料加工等过程都有重要的影响。
传热系数是指在单位时间内,单位面积的物质传递的热量与物质的温度差之比。
通常用符号k 表示,单位为瓦特每平方米开尔(W/m^2K)。
传热系数的大小取决于物质的性质、流动状态以及传热方式等因素。
fluent 软件是一款强大的流体仿真软件,可以用于计算流体的运动、热传递、化学反应等多种物理现象。
在fluent 软件中,传热系数的计算是通过模拟流体流动与热传递过程,根据能量守恒定律来求解的。
传热系数的大小对流体的热传递性能有着重要的影响。
一般来说,材料的导热性能越好,传热系数就越大。
此外,流体的流动状态也会对传热系数产生影响。
当流体流动速度增大时,流体分子间的碰撞次数增加,热量传递的效率也会提高,因此传热系数会增大。
另外,传热方式也会对传热系数产生影响。
例如,在热传导过程中,固体材料之间的传热系数要远远大于流体材料之间的传热系数。
为了提高传热系数,可以采取以下几种途径:选择具有高导热性能的材料,通过优化流动状态,改进传热方式等方式。
例如,在工业生产中,可以采用高导热性能的材料来提高热交换器的效率;在材料科学领域,可以通过改进材料的微观结构,提高材料的导热性能;在航空航天领域,可以通过优化流体流动状态,提高传热效率,从而提高发动机的性能。
fluent对流换热自由流温度
fluent对流换热自由流温度热传递是许多重要工程过程中的关键问题。
在这些过程中,传热现象的研究对于设计和优化系统至关重要。
对流换热是一种重要的热传递方式,其是由物质运动引起的热量运移。
自由流(Free convection)是指在无外部强制物流驱动下,流体由于密度的变化在物体表面和周围气体之间自由地进行的对流传热过程。
在此过程中,流体的热传递主要依赖于池火流体周围的温度差异。
自由流对流换热的一个关键参数是流体的Nusselt数,即Nu。
Nusselt数指液流中流体颗粒的热传递系数与流体传递系数之比。
它的大小决定了自由流对流换热的强度。
常用的计算自由流对流换热的公式为:Nu = 0.59 + 0.385 * Ra^1/5其中 Ra 是瑞利数。
瑞利数用来描述自由流换热流动时,重力和表面张力之间的相对强度。
Ra数越大,自由流对流换热的贡献越大。
公式的其中一种形式如下:Ra = gβΔθL^3/να其中,g是重力加速度,β是液体的温度膨胀系数,Δθ是液体的温度差,L是表面的特征长度,ν是动力粘度,α是液体的热扩散系数。
瑞利数越大,对流传热的强度越大,由此可以计算出流体的Nusselt数。
在自由流对流换热过程中,还需要考虑热边界层厚度对热传递的影响。
对于自由流对流换热,热边界层的影响相对较小。
但当温度差较小时,边界层的影响仍然需要考虑。
自由流对流换热也可以用流量相似性原理进行估算。
这个原理基于质量、热和动量的传递方式相似的流动现象会在不同尺度上显示相似的行为。
基于这个原理,可以设计实验来估算不同尺寸比例下的自由流对流换热系数。
在实际的工程应用中,自由流对流换热是非常重要的。
例如,太阳能板、潮湿的岩石表面和冷凝器等都依赖于自由流对流换热。
对于这些应用而言,理解和优化自由流对流换热过程是至关重要。
只有深入研究这个过程,我们才能更好地优化热传递过程,提高能源效率和生产效率,实现可持续的工业发展。
Fluent经典教材.7.heatxfer
F9
Fluent Inc. 6/18/2010
Fluent Software Training TRN-98-006
Thermal Conditions for Fluids and Solids
Can specify an energy source using Source Terms option.
Constant (with optional Boussinesq modeling) Temperature-dependent Composition-dependent
F12
Fluent Inc. 6/18/2010
Fluent Software Training TRN-98-006
F11
Fluent Inc. 6/18/2010
Fluent Software Training TRN-98-006
Fluid Properties
Fluid properties such as heat capacity, conductivity, and viscosity can be defined as:
F8
Fluent Inc. 6/18/2010
Fluent Software Training TRN-98-006
Thermal Boundary Conditions at Flow Inlets and Exits
At flow inlets, must supply fluid temperature. At flow exits, fluid temperature extrapolated from upstream value. At pressure outlets, where flow reversal may occur, "backflow" temperature is required.
fluent heat exchange热交换模型介绍
fluent heat exchange热交换模型介绍
"Fluent" 是一种计算流体力学(CFD)软件,而"heat exchange" 则指的是热交换,即在流体中传递热量的过程。
在Fluent 中,可以使用不同的模型和方法来模拟和分析流体中的热交换过程。
热交换模型在Fluent 中涉及到流体流动、传热和传质等多个方面。
以下是一些常见的Fluent 中用于热交换模拟的模型和方法:
1.传热模型:Fluent 提供了多种传热模型,包括传导、对流和辐射传热。
用户可以选择
适当的传热模型,根据系统的特点来模拟热量的传递。
2.壁面热通量:可以在Fluent 中设置不同表面的壁面热通量,以模拟具体区域的热交
换情况。
这对于热交换器、散热器等设备的仿真很重要。
3.热源和热汇:用户可以设置热源和热汇,模拟系统中的加热或散热过程。
这对于热交
换系统的设计和优化非常有用。
4.多相流和相变:在一些热交换系统中,可能涉及到多相流动和相变过程,如蒸发、冷
凝等。
Fluent 支持多相流和相变模型,以更全面地模拟系统中的热交换。
5.换热器模块:Fluent 中有专门的换热器模块,用于更方便地建模和分析换热器的性能,
包括壁面传热系数、温度分布等。
使用Fluent 进行热交换模拟需要用户详细了解系统的几何形状、边界条件、材料属性等信息,并选择合适的模型和参数。
通过模拟,用户可以获得系统内部的流动、温度场等信息,帮助设计和优化热交换设备。
fluent相间质量热量传递heat, mass, reactions -回复
fluent相间质量热量传递heat, mass, reactions -回复以下是一个基于主题"fluent相间质量热量传递heat, mass, reactions"的1500-2000字文章:Fluent软件是一种在流体力学领域非常常用的计算流体动力学(CFD)软件。
它在各种领域,如航天航空、汽车工程、能源、化学过程和环境工程中都有广泛的应用。
其中一个重要的应用领域是相间质量热量传递,它涉及到热量、物质质量和反应的传递和交换。
在CFD模拟中,fluent通过数学模型和计算方法来解决模拟问题。
对于相间质量热量传递问题,需要考虑流体的运动、温度、物料质量的变化和化学反应等因素。
fluent可以基于质量守恒、动量守恒、能量守恒和质量守恒方程的控制方程来进行模拟和计算。
首先,我们需要定义流体的物理属性,如密度、粘度和传导率等。
这些参数将会在模拟过程中使用到,确保计算的准确性和可靠性。
然后,我们需要设定边界条件。
边界条件是计算中非常重要的一步,它们决定了流体和物质在不同区域间的传递和交换方式。
例如,在一个池塘中,我们可以设定底部为固体边界,而顶部为开放边界,使得水分子可以通过顶部进入和离开系统。
此外,我们还可以设置壁面边界,以模拟管道中流体与固体壁面的热量和物质传递。
接下来,我们需要定义传热和传质模型。
热量传递可以通过传导、对流和辐射等多种方式发生。
fluent提供了各种传热模型,如导热方程、湍流方程和多孔介质模型等,以满足不同问题的需求。
此外,物质传递也需要考虑浓度差异和流体运动的影响。
对于化学反应方面,我们可以利用反应速率模型和化学反应器来模拟和计算。
在模拟过程中,我们可以观察和分析各种参数的变化情况。
fluent提供了可视化工具,如流线图、温度图和浓度分布图等,以帮助我们更好地理解问题的本质和特点。
通过分析这些结果,我们可以获得关于流体运动、热量传递和物质传递的详细信息,并优化系统设计和工艺流程。
ansys fluent教程fluent12-lecture07-heat-transfer
ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.
7-4
April 28, 2009 Inventory #002600
Heat Transfer Modeling
Wall Boundary Conditions
• Five thermal conditions
Heat Transfer Modeling
Outline
• Energy Equation • Wall Boundary Conditions • Conjugate Heat Transfer • Thin and two-sided walls • Natural Convection • Radiation Models • Reporting - Export
ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.
7-3
April 28, 2009 Inventory #002600
Heat Transfer Modeling
Energy Equation for Solid Regions
Chapter 7 Heat Transfer Modeling
Introductory FLUENT Training
ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.
7-1
April 28, 2009 Inventory #002600
Training Manual
– Heat Flux – Temperature – Convection – simulates an external convection environment which is not modeled (user-prescribed heat transfer coefficient). – Radiation – simulates an external radiation environment which is not modeled (user-prescribed external emissivity and radiation temperature). – Mixed – Combination of Convection and Radiation boundary conditions.
fluent求平均温度、最高低温度和平均传热系数【转载】
fluent求平均温度、最⾼低温度和平均传热系数【转载】摘⾃《ANSYS FLUENT技术基础与⼯程应⽤:流动传热与环境污染控制领域》⼀、平均温度的计算:双击导航栏中Result下⽅的Report进⼊Report任务页⾯,双击其中的Volume Intergrals。
在该对话框中的Report Type下选中Volume-Average,在Field Variable下拉菜单选中Temperature,在Cell Zones中选中对应的流体域,单击Compute按钮。
这时会在Volume-Weighted Average中显⽰计算结果;同时,在FlUENT的⽂字终端也将显⽰计算结果。
⼆、最⾼温度和最低温度的计算:按照同样的⽅法也可以计算计算域的最⾼温度值。
在Volume Intergrals对话框⾥的Report Type下的Maximun,其他设置保持不变,单击Compute按钮,则在Max中显⽰区域的最⾼温度。
按照同样的⽅法也可以计算计算域的最⼩温度值。
在Volume Intergrals对话框⾥的Report Type下的Minimum,其他设置保持不变,单击Compute按钮,则在Min中显⽰区域的最⾼温度。
三、平均传热系数:在计算之前需要⾸先建⽴围绕需要计算区域的Surface。
进⾏菜单操作:Surface->Zone...,在Zone Surface对话框中,Zone窗格中选中对应的区域,其他保持默认,在New Surface Name输⼊想要创建的表⾯名称,单击Create按钮,便创建了计算区域的Surface。
创建完Surface后,双击导航栏中的Result下⽅的Report进⼊其任务页⾯,双击该任务页⾯中的Surface Intergrals。
在对话框⾥的Report Type下拉菜单选中Area-Weighted Average,在Field Variable下拉菜单中选中Wall Fluxes,并选中Surface Heat Transfer Coef,在Surfaces窗格中选中创建的计算域的⾯,单击Compute按钮,便会在⽂字终端显⽰计算域表⾯的传热系数。
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相间质量热量传递heat, mass, reactions
fluent相间质量热量传递heat, mass, reactions 热量传递是物理自然界中一种非常普遍的现象,无论是我们日常生活中的各种物体,还是自然界中的各种过程,都离不开热量的传递。
热量传递的方式有多种多样,其中一种重要的方式是通过物质的热传导进行的。
热传导是指物质中的热量经由分子之间的相互碰撞传递的过程。
在进行热传导的过程中,物质中的分子会因为热量的输入而增加其内部的能量,这样使得分子之间的相互距离增加。
因为分子之间的互相作用力是相互排斥的,所以分子之间的这种相互距离增加会导致原来的分子排列产生变化。
这种排列的变化会使得物质的温度发生变化,即物质的温度进行传导。
在进行热传导的过程中,物质的传导特性一般通过热导率来描述。
简单地说,热导率就是单位时间内单位面积上传导热量的量。
对于同样材料,不同的物质其热导率是不一样的,这与物质分子之间的相互作用力的强度有关。
比如,金属材料由于金属内部的自由电子可以很容易地传递热量,所以金属的热导率一般比较高。
而对于绝缘体材料,由于其分子之间的相互作用力比较强,所以其热导率一般比较低。
热传导的速度也与物质的厚度有关。
对于同一种物质,一般来说,物质越厚,热传导的速度就越慢。
这是因为热量的传递是需要经过物质内部分子之间的相互碰撞,如果物质足够厚,那么热量就需要经过更多的相互碰撞才能传递到另一端,所以热传导的速度就相对较慢。
除了热传导之外,热量还可以通过传热和对流传热的方式进行传递。
传热是指热量通过空气、液体或固体表面的接触传递的过程。
在传热的过程中,热传导是主要的传热方式之一,它通过物质颗粒之间的分子间振动传递热量。
而对流传热是指热量通过流体的流动传递的过程。
在对流传热中,热量通过流体分子的运动来传递。
在自然界中,热量的传递经常会与物质的传质和反应过程相结合。
比如,在化学反应中,往往伴随着放热或吸热的现象。
放热反应是指在反应过程中,反应物转化为产物的过程中释放出热量。
fluent传热系数 -回复
fluent传热系数-回复【Fluent传热系数】简介传热是热能从一个物体传递到另一个物体的过程。
在工程领域中,预测和分析热传递效果对于设计和优化工艺过程至关重要。
Fluent是一种流体动力学软件,可以用于模拟和分析各种传热过程。
在Fluent中,传热系数是一个重要的参数,它描述了热量传递的效率。
本文将详细介绍Fluent 传热系数的计算方法及其在工程领域中的应用。
第一部分:传热系数的基本概念和计算方法1.1 传热系数的定义传热系数是指单位时间内单位面积上的热能传递速率与传热温差之比。
它描述了热量传递的效率,单位通常为W/(m^2·K)。
1.2 传热系数的计算方法在Fluent中,有多种方法可以计算传热系数。
其中一种常用的方法是使用壁面函数模型。
壁面函数模型是一种不需要建立完整的计算区域的传热模型,而是通过定义壁面的传热系数来描述热量在壁面上的传递。
1.3 壁面函数模型的应用在Fluent中,用户可以选择不同的壁面函数模型来模拟不同的传热过程。
常见的壁面函数模型包括二维平均传热系数模型、湍流模型等。
这些模型根据不同的假设和近似,可以适用于不同的传热问题。
第二部分:Fluent传热系数的精度和验证2.1 传热系数的精度在使用Fluent计算传热系数时,需要确保计算结果的精度。
Fluent的计算精度受到多种因素的影响,包括网格划分的精度、物理模型的选择、边界条件的设定等。
用户需要根据具体的应用要求和实验数据对结果进行验证和调整,以确保计算结果的准确性。
2.2 传热系数的验证为了验证Fluent计算结果的准确性,可以采用实验数据进行对比。
通过在实验中测量传热系数,并将实验结果与Fluent计算结果进行比较,可以评估Fluent传热系数的准确性和可靠性。
如果实验数据与计算结果存在较大差异,用户需要检查模型设定和计算参数,以找出可能的错误或不确定性。
第三部分:Fluent传热系数的工程应用3.1 流体流动中的传热系数应用在流体流动中,传热系数的准确计算对于设计和优化流体系统至关重要。
fluent传热模拟
译文说明●本文依据FLUENT6。
0的HELP文件翻译而成。
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注:本文以ADOBE公司的PDF格式发布。
如需要相应中文WORD格式文档,请发邮件到west_wing@sohu。
com。
11. Modeling Heat Transfer 传热模拟•11。
1 Overview of Heat Transfer Models in FLUENT FLUENT中的传热模型概述•11。
2 Convective and Conductive Heat Transfer 导热与对流换热o11.2。
1 Theory 理论o11。
2。
2 User Inputs for Heat Transfer 有关传热的用户输入项o11.2。
3 Solution Process for Heat Transfer 传热计算的求解过程o11.2.4 Reporting and Displaying Heat Transfer Quantities 传热变量的输出与显示o11.2.5 Exporting Heat Flux Data 热流数据的输出•11。
3 Radiative Heat Transfer 辐射传热o11.3。
1 Introduction to Radiative Heat Transfer 辐射传热简介o11。
FLUENT软件操作界面中英文对照
FLUENT软件操作界面中英文对照下面是FLUENT软件操作界面中常见的英文和对应的中文翻译:1. File(文件)- New(新建)- Open(打开)- Save(保存)- Save As(另存为)- Import(导入)- Export(导出)- Print(打印)- Exit(退出)- Undo(撤销)- Redo(重做)- Cut(剪切)- Copy(复制)- Paste(粘贴)- Delete(删除)- Select All(全选)3. View(视图)- Axes(坐标轴)- Legend(图例)- Axis Title(坐标轴标题)- Title(标题)- Zoom In(放大)- Zoom Out(缩小)- Reset(重置)- Pan(平移)4. Mesh(网格)- Generate(生成)- Convert(转换)- Refine(细化)- Smooth(平滑)- Check(检查)- Display(显示)5. Solve(求解)- Initialize(初始化)- Iterate(迭代)- Monitor(监控)- Residuals(残差)- Convergence Criteria(收敛准则)6. Boundary Conditions(边界条件)- Inlet(进口)- Outlet(出口)- Wall(壁面)- Symmetry(对称)- Periodic(周期性)- Pressure Inlet(压力进口)- Pressure Outlet(压力出口)- Velocity Inlet(速度进口)- Velocity Outlet(速度出口)7. Materials(材料)- Define(定义)- Create(创建)- Delete(删除)8. Models(模型)- Turbulence(湍流)- Heat Transfer(传热)- Chemical Reactions(化学反应)- Multiphase(多相流)- Discrete Phase(离散相)- Radiation(辐射)9. Results(结果)- Residuals(残差)- Plots(图表)- Animations(动画)- Reports(报告)- XY Plots(XY图)- Contours(等值线)- Vectors(矢量)- Streamlines(流线)10. Run(运行)- Calculation Activities(计算活动)- Solution Initialization(解的初始化)- Solution Calculation(解的计算)- Monitoring(监控)- Result Calculation(结果计算)- Grid Display(网格显示)。
fluent传热气液相变
fluent传热气液相变Fluent传热气液相变【引言】在自然界和工程应用中,传热是一个非常重要的过程。
传热过程涉及热量从一个系统传递到另一个系统。
气液相变是传热中的一个重要过程,特别在工业领域中的许多应用中经常出现。
本文将使用Fluent软件来探索气液相变过程中的传热效应,并逐步解答相关问题。
【背景】在正式开始之前,我们需要对气液相变有一定的了解。
当物质在温度和压力条件下发生变化时,它可能从气态转变为液态,或从液态转变为气态。
这个过程被称为气液相变。
在气液相变中,能量(热量)也会发生转移。
因此,了解气液相变对于预测和控制相变过程中的传热效应至关重要。
【Fluent软件介绍】Fluent是一种计算流体力学(CFD)软件,可用于模拟和解决与气体和液体流体力学有关的问题。
Fluent具有广泛的应用范围,包括传热、流体动力学、多相流等。
在本文中,我们将使用Fluent来研究气液相变过程中的传热效应。
【实验设置】我们首先需要建立一个适当的模型来模拟气液相变过程中的传热。
在Fluent中,我们可以创建一个具有适当边界条件和材料属性的二维或三维模型。
为了简化问题,我们将使用二维模型。
我们将选择一个特定的材料,并在Fluent中设置材料的物性,如热容、热导率等。
【模型求解】在Fluent中,我们可以设置求解器、网格和其他参数来解决我们的模型。
我们可以选择适当的求解器来解决传热问题,如瞬态传热、稳态传热等。
我们还需要在模型中设置网格,确保网格足够精细以准确解释物理现象。
【结果分析】在模拟计算完成后,我们可以获得模型的结果。
这些结果可能包括温度分布、相变位置、相变速率等。
我们可以使用Fluent提供的后处理工具来可视化和分析这些结果。
通过分析结果,我们可以更好地理解气液相变过程中的传热效应。
【结果验证】为了确认模型的准确性,我们可以将模拟结果与实验数据进行比较。
通过与实验数据的比较,我们可以评估模型的可靠性和准确性。
fluent 湍流热导率
fluent 湍流热导率【最新版】目录1.Fluent 介绍2.湍流热导率概念3.Fluent 中湍流热导率的设置与应用4.湍流热导率对模拟结果的影响5.总结正文【1.Fluent 介绍】Fluent 是一款广泛应用于流体动力学领域的计算流体力学(CFD)软件,其强大的功能和用户友好的界面使得工程师和研究人员可以轻松地模拟和分析流体流动、传热和化学反应等问题。
在 Fluent 中,用户可以设置各种物理参数和边界条件,以实现对复杂流体动力学问题的高精度模拟。
【2.湍流热导率概念】湍流热导率(Heat Transfer Coefficient,HTC)是描述流体在湍流状态下热量传递效率的重要参数。
在实际工程中,由于流体的湍流运动会导致热量的随机扩散,使得热量传递速率远大于层流传热。
因此,湍流热导率通常比层流传热系数要大得多。
【3.Fluent 中湍流热导率的设置与应用】在 Fluent 中,湍流热导率的设置相对简单。
用户可以在“Materials”对话框中选择适当的湍流模型,如 k-ε模型、k-ω模型或 SST 模型等。
在选择了湍流模型后,Fluent 会自动计算出相应的湍流热导率。
此外,用户还可以通过设置边界条件或参考条件来调整湍流热导率的值。
在实际应用中,湍流热导率的设置对模拟结果具有重要影响。
不同的湍流模型和参数设置可能导致不同的热量传递速率和温度分布。
因此,工程师和研究人员需要根据具体问题和实际情况,选择合适的湍流模型和参数,以获得更准确的模拟结果。
【4.湍流热导率对模拟结果的影响】湍流热导率的设置会影响 Fluent 模拟的传热速率和温度分布。
不同的湍流模型和参数设置可能导致不同的传热效果和温度分布。
例如,k-ε模型和 k-ω模型分别适用于不同类型的流体和流动状态,选择不当可能导致模拟结果与实际现象相差较大。
此外,湍流热导率的数值也会影响模拟的收敛速度和精度。
较大的湍流热导率可能导致模拟结果的温度梯度较小,使得模拟更加稳定;而较小的湍流热导率可能导致模拟结果的温度梯度较大,使得模拟更容易出现非线性和收敛困难等问题。
fluent 计算出的对流交换系数
fluent 计算出的对流交换系数对流交换系数是研究流体力学中的一个重要参数,它描述了在流体中传递热量或质量的能力。
在许多工程和科学领域中,对流交换系数的准确计算是非常关键的。
对流交换系数的计算通常涉及到流体的性质、流动的类型和流体与固体接触的表面特性。
其中,流体的性质包括密度、粘度和热导率等;流动的类型可以是自然对流、强制对流或混合对流;而表面特性则包括表面形状、表面粗糙度和表面温度等。
在计算对流交换系数时,一种常用的方法是使用流体力学中的无因次化参数,如雷诺数、普朗特数和努塞尔数等。
这些无因次化参数能够将复杂的流体力学问题简化为更容易理解和计算的形式。
例如,在自然对流的情况下,对流交换系数可以通过努塞尔数来计算。
努塞尔数是一个描述流体传热性能的无因次化参数,它可以用来判断流体传热是通过对流还是通过传导来实现的。
对于自然对流,努塞尔数可以通过流体的性质和流动的特征来计算。
另一种常见的方法是使用经验公式来计算对流交换系数。
这些经验公式是通过大量实验数据的统计分析得到的,可以用来估算不同流动条件下的对流交换系数。
这些经验公式通常基于某些假设和简化,因此在具体应用时需要注意其适用范围和准确性。
还有一些计算方法是基于计算流体力学(CFD)的数值模拟。
CFD 可以通过对流体流动的数值求解来得到流动场和温度场的分布,进而计算对流交换系数。
这种方法可以考虑更多的细节和复杂性,但也需要更多的计算资源和时间。
对流交换系数的计算是流体力学研究中的重要内容。
无论是通过无因次化参数、经验公式还是数值模拟,计算出准确的对流交换系数对于工程和科学领域的应用都具有重要意义。
通过不断的研究和实践,我们可以更好地理解和掌握对流现象,为工程设计和科学研究提供更可靠的依据。
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• Allows more flexibility as far as the shape of the heat exchanger is
concerned
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9
Release 14.5
Macro Heat Exchanger Models Overview
• Simulation of Heat Exchangers • Heat Exchanger Models in ANSYS Fluent 14.5
• Summary
© 2013 ANSYS, Inc.
5
Introduction
• Heat Exchangers are widely used in industry and need to be taken into account in many CFD calculations
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7
Release 14.5
Outline
• Introduction
• Simulation of Heat Exchangers • Heat Exchanger Models in FLUENT 14.5
• Summary
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© 2013 ANSYS, Inc. March 28, 2013 14 Release 14.5
Simple Effectiveness Model
• Rate of heat transfer
q Cmin (Tin, hot Tin, cold )
C p ) primary Cmin (m
Uncoupled non-conformal interfaces
Wedge cells aligned with the flow in both heat exchangers
A tutorial is available on how to prepare the mesh
© 2013 ANSYS, Inc. March 28, 2013 12 Release 14.5
• Boiler • Condenser
• Radiators
• Coolers
© 2013 ANSYS, Inc.
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3
Release 14.5
Introduction
• CFD can be used to calculate
• Local heat transfer near the heat exchanger walls
Simulation of Heat Exchangers
• Multiple models are available to simulate heat exchangers.
• Models range from very simple to very complex.
• Radiator model
Introduction
• Heat exchanger geometries are generally complex and cannot be included in the CFD domain due to widely varying spatial length scales.
• Many difficulties will be alleviated if models were available to compute:
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Release 14.5
Simulation of Heat Exchangers
• Macro Models (ungrouped and grouped)
• ANSYS FLUENT allows you to chose between two heat transfer models
• Non-conformal interfaces can be used to connect sides with neighboring tetrahedral mesh.
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Release 14.5
Mesh Considerations
• • • • Surface zone Specific condition built-in Global pressure loss and heat transfer calculation User input – pressure loss coefficient, heat transfer coefficient, radiator temperature or heat flux
Models and Options
• Heat exchanger conditions saved in
file/write-bc Models Heat Exchangers Edit… Define… Ungrouped Macro Model
• Heat transfer options
• Global efficiency is applied at each cell
• Fixed heat rejection • Fixed auxiliary inlet temperature • When one is fixed, the other is
computed • Selection of the heat exchanger model
• Simple effectiveness • NTU-based • Both available in parallel
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Release 14.5
Simple Effectiveness Model
• Can be used to model heat transfer from the auxiliary fluid to the gas
• The primary fluid capacity rate must be lower than the auxiliary fluid capacity
• Dual-Cell-Based Heat Exchanger Models
• Uses the NTU method for heat transfer calculation • Two volume zones defined on top of one another
• • Primary flow Auxiliary flow
• Porous Media + Energy Source for fluid zone
• • • • Volume zone (fluid) Non specific to heat exchanger UDF can be used to defined velocity, position or time dependent profile Refer to lecture on Heat Transfer in Porous Media
• • Simple effectiveness: The coolant can be single phase or two-phase Number of Transfer Units (NTU)
• A 1D flow is assumed for the auxiliary or coolant flow
• Pressure loss generated by the heat exchanger for the primary flow • Heat transfer between the primary and auxiliary flows
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Release 14.5
Outline
• Introduction
• Simulation of Heat Exchangers • Heat Exchanger Models in FLUENT 14.5
• Summary
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Release 14.5
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Release 14.5
Mesh Considerations
• The core must be approximately rectangular in shape.
• Evenly distributed Hex/Wedge cells must be used.
Local HTC Prediction on a Corrugated Plate Heat Exchanger
• Global influence of the heat exchanger on its environment
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Release 14.5
• Number of cells in the three coordinate directions must be based on macro
•
discretization. Equal number of cells in each macro • Quad or wedge elements are recommended (no pyramids)