[图文解析] Star CCM+案例：双流体热交换器-汽车散热器

▓ 模型介绍

❆ 冷却液流和空气流之间进行热交换，对两者的热传递建模，可采用实际流双流体热交换器选项；

✦ 此热交换器选项将热量的添加或移除建模为每个流体束能量方程的源项/汇项；

✦ 此方法要求创建两个相同的重叠的热交换器中心区域，每个流体束对应一个区域；

✦ 为了方便两个区域之间的热交换，可在它们之间创建热交换器交界面；

✦ 热交换器速率由UAG表确定；

_该表提供热交换器的总热传递系数作为空气质量流率的函数；

✦ UAG表已提供，置于篇尾分享链接中，UAG表内容如下；

▓ 流程解析

❆ 关于导入/接触设置

❆ 复 制热交换器中心

❆ 在流体束之间创建接触

✦ 模型需要两个相同的重叠的热交换器中心区域，需要在导入模型后进行复 制或阵列；

✦ 导入时，停用根据重合实体创建部件接触，而是在导入后，通过-操作-新建-表面准备-接触生成器-自行生成接触；

_为了使气流和冷却液通过相应的热交换器中心，在空气流和冷却液流部分各自分别创建接触；

❆ 将部件分配给区域

✦ 根据接触自动创建接触模式交界面即可；

❆ 生成体网格

✦ 本案例采用切割体网格，网格生成器需要选择表面重构和切割体网格单元生成器；

✦ 通过几何-部件-右键-新建形状部件-块-创建一个方块部件；

_该部件仅仅是起到网格控制的作用，与FluentMeshing中的BOI加密是一个道理；

_该部件通过其他软件画好再导入亦可，只需要在空间位置上保持一致性即可；

❆ 物理连续体

✦ 空气和冷却液的物理连续如图所示；

❆ 设置边界条件

✦ 空气入口：速度入口，20m/s，静态温度35℃；

✦ 空气出口：压力出口；

✦ 冷却液入口：质量流量入口，质量流率1.8kg/s，总温107℃；

✦ 冷却液出口：压力出口；

❆ 换热器中心设置多孔介质

✦ 设置空气中心和冷却液中心为多孔区域，并设置其惯性阻力及粘性阻力，参数如图；

❆ 定义空气和冷却液之间的热传递

✦ 同时选择空气中心区域和冷却液中心区域，右键-创建交界面-接触模式直接区域交界面；

✦ 选择交界面-热交换器1(Heat Exchanger 1)-设置接触为空气中心/冷却液中心；

✦ 设置交界面-热交换器1-物理条件-热交换器法节点，将选项设为实际流双流体；

✦ 设置传热率；

_选择热交换器数据规范节点，然后将方法设为UAG表格；

_通过-工具-表节点，然后右键-新建表-文件表，选择uag_table.csv；

_交界面-热交换器1-物理值-UAG表值-UAG表格节点，参照图中设置；

_通过物理值-热交换器上游部件节点-选择区域0和区域1各自与上游部件的交界面的接触；

❆ 报告/监视/绘图

✦ 监视空气出口平均温度和冷却液出口平均温度，并在一个绘图中进行曲线绘制；

✦ 通过结构树-报告-右键-新建-流/能量-热交换器(双流体)-监视并绘制冷却液传递到空气的热量；

❆ 可视化求解

✦ 根据需要自行设置场景可视化；

❆ 停止条件设置

❆ 运行模拟

❆ 分析结果

✦ 计算完成后根据需要分析结果！！！

❖ 本篇章针对「Star CCM+案例：双流体热交换器-汽车散热器」中的疑难或重点进行图文解析，对模型及双流体热交换器的使用进行了简易介绍；

❖ 本篇章更像是学习过程中的整理或笔记，方便以后需要时查阅_

❖ 可能会存在描述错误或理解不足等问题，欢迎指正交流_

链接：

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