复合固体块中的热传导

参考资料：ANSYS Fluid Dynamics Verification Manual

算例说明

本案例介绍了两种材料组成的平板的热传导模拟。其中一种材料具有均匀的体积热源，而另一种材料的外表面则为对流冷却。

计算域：0.07 m X0.08 m，材料1的厚度为0.05 m

物质属性：材料1：Density = 2719kg/m3，Specific Heat = 871J/kg-k，Thermal Conductivity =75W/m-K

材料2：Density = 8978kg/m3，Specific Heat = 381J/kg-k，Thermal Conductivity = 150W/m-K

边界条件：左侧壁面为绝热壁面，右侧壁面为对流边界，Heat Transfer Coefficient = 1000W/m2 K并且free stream temperature= 303 K，

其他壁面为绝热边界

网格划分

采用矩形网格，网格数量为1800

计算设置

本次计算不考虑两种材料之间的接触热阻。

• 物质属性
  

计算两种固体物质

• 能量模型

激活能量方程

• 边界条件
  

分别为左右两块区域设置物质材料，并为左侧计算域设置热源

左侧壁面为绝热边界

右侧壁面为对流边界

上下其他壁面为绝热壁面

计算结果

• 计算域温度场云图

• 计算值与实验值对比

对比计算域左右两侧的平均温度

参考文献

F.P. Incropera, D.P. Dewitt. Fundamentals of Heat and Mass Transfer. 5th Edition,

pg. 117, 2006.