方腔内热传导和辐射耦合计算

参考资料：ANSYS Fluid Dynamics Verification Manual

算例说明

本案例介绍了方腔内热传导和辐射耦合计算。材料属性设置为传导辐射参数N＝1，介质的散射系数为0。方形腔的一个壁面设置为高温，其他壁面设置为低温。

计算域：1m X 1 m

材料属性：Thermal Conductivity = 1W/m-K，Absorption Coefficient =0.228/m

边界条件：高温壁面温度为100K，低温壁面温度为50K

网格划分

采用矩形网格，网格数量为10000

计算设置

本次为稳态计算，材料属性被设置为模拟所需的传导辐射分数。辐射热通量仅占总热通量的一小部分。

• 物质属性
  

计算物质设置为空气，设置热传导系数和吸收系数

• 辐射模型

选择DO辐射模型

• 边界条件
  

设置高温壁面的温度值和辐射参数

设置低温壁面的温度值和辐射参数

计算结果

• 计算域温度场云图

• 计算值与实验值对比

对比图表

注意：这里用到的是归一化数据，fluent计算数据的y轴坐标温度值要除以100。

参考文献

D.R. Rousse, G. Gautier, J.F. Sacadura. “Numerical predictions of two-dimensional conduction, convection, and radiation heat transfer. II. Validation”, International Journal of Thermal Sciences, Vol 39, pp. 332-353, 2000.