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Fluent 区域交界面的热边界条件

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6月前浏览8573
多个实体域公共交界面的壁面,Fluent 会分拆为 wall 和 wall-shadow 的两个壁面,两者为配对关系,分别从属于一个实体域。
配对面可使用Heat Flux、Temperature、Coupled三类热边界条件,其中前两者为非耦合热边界条件。配对面默认的热边界条件为Coupled。

使用耦合类边界条件的配对面结果特点:

  • 温度分布完全相同

  • 热通量密度(单位 W/m^2)分布在多数区域大小相等,符号相反,局部细节会有差异

  • 基于热通量密度的面积分得到的热通量(单位 W),其绝对值接近相等,符号相反

对面设置为非耦合热边界条件,Fluent 将其视为两个独立的壁面,等效于两个独立的定义了热通量或温度的外侧壁面。因此,使用非耦合热边界条件需要注意壁面的从属实体域,若涉及热通量设置还需要注意热通量的方向性。

用如下模型说明非耦合热边界条件对比,蓝色球形的配对面热边界条件分别为绝热和 5000 W/m^2 热通量,红色圆柱形配对面保持默认的耦合边界条件。

交换配对面的热边界条件设置,其结果对比如下图所示。交换配对面的热边界条件设置后,结果无论分布趋势还是数值范围均完全不同。

关于通量计算的说明:

  1. Fluent 定义中,通量方向从表面指向从属的实体域内部为正,若相反则为负

  2. 对于热通量,正数表示热量从外界进入计算域,会导致计算域升温;负数表示热量离开计算域进入外界,会导致计算域降温

(完)

来源:CFD之道
FluentFlux
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-05-15
最近编辑:6月前
CFD之道
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