计算传热学与计算流体力学的理想选择
传热学工程热力学流体力学参考文献
传热学工程热力学流体力学参考文献传热学工程热力学流体力学参考文献引言：传热学工程热力学流体力学是一门重要的学科，它涉及到热量的传递、热力学的变化和流体的运动。
在工程领域，传热学工程热力学流体力学的研究对于制造业的发展和技术的创新起着关键作用。
本文将介绍一些与此领域相关的重要参考文献，希望能够为读者提供一个全面、深度和广度兼具的了解。
一、传热学参考文献1. 祝九胜、毛国礼、朱耀中编著的《传热学》这本教材是传热学领域的经典之作，涵盖了传热学的基本理论、传热过程和传热设备等内容。
书中详细介绍了传热的基本原理、传热模型和传热计算方法等，并结合实例进行了阐述。
这本书不仅对于传热学的学生和研究人员具有重要参考价值，也对于工程师有一定的实践指导意义。
2. 凌宇和王勇等合著的《传热学实验技术与设备》这本书是传热学实验技术与设备领域的重要参考书籍，涵盖了传热学实验的各个方面，包括传热实验装置和传热实验方法等。
书中详细介绍了传热实验的原理和方法，并给出了一些实际案例进行分析和讨论。
这本书对于进行传热实验的研究人员和工程师非常有用，可以帮助他们更好地进行传热实验的设计和实施。
二、工程热力学参考文献1. 吴健雄著的《热力学与工程热力学》这本书是工程热力学领域的经典教材，介绍了热力学的基本原理、热力学方程和热力学循环等内容。
书中详细介绍了热力学的基本概念和定律，并结合实际工程应用进行了实例分析。
这本书对于工程热力学的学生和研究人员来说是一本非常重要的参考书，可以帮助他们更好地理解和应用热力学的知识。
2. 徐吉康主编的《热力学各论》这本书对于工程热力学各个方面都进行了详细的介绍，包括热力学基础、热力学过程和热力学循环等内容。
书中详细阐述了热力学的基本理论和方法，并给出了一些实际工程案例进行分析和讨论。
这本书可以帮助读者全面了解和掌握工程热力学的知识，对于工程师和研究人员来说非常有用。
三、流体力学参考文献1. 陈建兵、李非等合著的《流体力学》这本书是流体力学领域的经典教材，涵盖了流体力学的基本概念、流体的运动和流体的力学性质等内容。
PHOENICS风模拟软件中文简介
PHOENICS的专用模块 PHOENICS的专用模块
PHOENICS还有一些专用模块,它们针对性强， 对所模拟的现象有很强的模拟能力. 例如: FLAIR 用于暖通建筑行业； HOTBOX用于电子元件散热； COFFUS用于工业锅炉煤燃烧； EXPLOIT用于爆炸燃烧
PHOENICS的优缺点( PHOENICS的优缺点(一)
PHOENICS中的边界条件(源项)
PHOENICS默认(不设任何边界条件)： 所有边界对流体不产生流入（出）、 无摩擦、绝热，表现出对称面或轴的特 征；phoenics设置边界条件以源项的形 式加入。
PHOENICS中的边界条件(源项)
传统源项，如压力梯度、粘性发热等已 经在phoenics中内置，term命令控制； 有限容积法离散方程，源项线性表达为： Sbc=TC(V-Φ) T是几何因子,如面积 对每个单元有：
RHO1, ENUL
PHOENICS软件求解的方程：
其离散式为： aPΦP=aNΦN + aSΦS + aEΦE + aWΦW + aHΦH + aLΦL + aTΦT + sources 其中: aP = aN + aS + aE + aW + aH + aL + aT（by continuity)
PHOENICS软件求解方法
1. Point by point：
aPφPnew = aNφNold + aSφSold + aEφEold + aWφWold + aHφHold + aLφLold + aTφT + sources 收敛迟缓，适用于各变量强烈偶合
PHOENICS讲稿
PHOENICS的专用模块
PHOENICS还有一些专用模块 它们针对性强， 还有一些专用模块,它们针对性强 还有一些专用模块 它们针对性强， 对所模拟的现象有很强的模拟能力. 对所模拟的现象有很强的模拟能力 例如: 例如: FLAIR 用于暖通建筑行业； 用于暖通建筑行业； HOTBOX用于电子元件散热； 用于电子元件散热； 用于电子元件散热 COFFUS用于工业锅炉煤燃烧； 用于工业锅炉煤燃烧； 用于工业锅炉煤燃烧 EXPLOIT用于爆炸燃烧 用于爆炸燃烧
介质： 介质：空气 进风： ℃ 速度： 进风：20℃，速度：x-0.05m/s 热源： 热源： 西墙：表面热流200w 西墙：表面热流 地板：固定热源100w 地板：固定热源
其他参数
地板： 2m×1m×0.05m × × 材料： 材料：aluminium at 27℃ ℃ 天花板： 天花板： 2m×1m×0.05m × × 材料： 材料：aluminium at 27℃ ℃ 西墙(2D)： 0m×1m×0.5m 西墙 ： × × 东墙(2D)： 0m×1m×0.5m 绝热 东墙 ： × × 进风口(2D)： 0m×1m×0.45m 进风口 ： × × 排风口(2D)： 0m×1m×0.45m 排风口 ： × × 挡板(2D)： 0m×1m×0.65m 位置： （0.5，0，0.3） 位置： 挡板 ： × × ， ， ） 物块： 位置： 物块： 0.4m×1m×0.65m 位置： （1，0，0.05） × × ， ， ） 材料： 材料：copper at 27℃ ℃
Case2:Air Flow in a Room
Case2:Air Flow in a Room
Case2
一个空调房间为例，模拟其速度场和温度场。 一个空调房间为例，模拟其速度场和温度场。 已知：房间尺寸为长× 已知：房间尺寸为长×宽×高＝4m × 3m × 3m， ， 假设楼板、顶板及左右两面绝热，左墙有一空调， 假设楼板、顶板及左右两面绝热，左墙有一空调，尺 寸为0.2m ×1m ×0. 3m ；顶板有一定热源，房间 顶板有一定热源， 寸为 内有一桌一电视机。此外，房间内还有一人， 内有一桌一电视机。此外，房间内还有一人，人的发 热量为60w。 热量为 。
流体力学与传热学在汽车发动机冷却系统中的应用
流体力学与传热学在汽车发动机冷却系统中的应用在汽车发动机的冷却系统中，流体力学与传热学是两个至关重要的学科，它们为汽车发动机的性能和可靠性提供了支持和保障。
首先，让我们来了解一下流体力学在汽车发动机冷却系统中的应用。
流体力学是研究流体运动规律的学科，它在冷却系统中主要用于研究流体在管道中的流动状态及其对温度的调控。
例如，在水冷系统中，流体流经发动机的散热器，通过冷却剂的对流传热，将发动机产生的热量带走。
通过流体力学的研究，可以优化散热器的设计，使得冷却剂在散热器中的流动状态更加顺畅，提高传热效率。
其次，传热学在汽车发动机冷却系统中的应用同样不可忽视。
传热学是研究热量传递规律的学科，它在冷却系统中主要用于研究热量在不同介质之间的传递方式和机制。
例如，在汽车发动机中，燃烧室内的高温气体通过金属壳体传递给冷却剂，然后通过散热器传至外界。
通过传热学的研究，可以优化散热器的材料选择和结构设计，提高传热效率，使得发动机在工作过程中能够稳定运行。
流体力学与传热学在汽车发动机冷却系统中的应用不仅可以提高冷却效果，还可以提高发动机的燃烧效率。
在汽车发动机中，高温燃烧室内产生的废气需要及时排出，以保证燃烧室内的温度和压力的稳定。
通过流体力学的研究，可以优化排气管的设计，使得废气在排气管中的流动状态更加顺畅，提高汽车发动机的排气效率。
同时，通过传热学的研究，可以优化排气管的材料选择和结构设计，提高废气的散热速度，减少发动机的热负荷，提高燃烧效率。
此外，流体力学与传热学在汽车发动机冷却系统中还能提高系统的可靠性和安全性。
在汽车行驶过程中，由于外界环境的温度和压力变化，冷却系统需要及时进行调节和控制，以保证发动机的正常工作。
通过流体力学与传热学的研究，可以优化冷却系统的管道布局和控制策略，提高系统的响应速度和稳定性，确保发动机的冷却效果和工作安全。
综上所述，流体力学与传热学在汽车发动机冷却系统中的应用是多方面的，它们不仅可以提高冷却效果和燃烧效率，还可以提高系统的可靠性和安全性。
计算流体力学基本概念及详细解析
连续方程：
第一章 绪 论
(v) 0 t v (v v) p 0
t
E [v(E p)] 0
t • 定常：椭圆E型：totalenergyper unit mass
状态方程 p p(,e), 理想气体 p ( 1)e
参考书目
第一章 绪 论
陶文铨《数值传热学》 张廷芳《计算流体力学》 傅德薰《计算流体力学》 J. D. Anderson 《Computational Fluid Dynamics - The Basics with Applications》
一批CFD/NHT的商用软件陆续投放市场。PHONICS (1981)、FLUENT(1983)、FIDAP(1983)、FLOW-3D(1991) 、COMPACT等等
第一章 绪 论
计算流体力学研究的方向
• 高精度、多分辨、高效 方法
• 湍流的直接数值模拟， 大涡模拟
• 化学反应流、多物理问 题
18 Numerical Heat Transfer B-Fund 469 1.033 57 19%
28 Numerical Heat transfer A-Appl 628 0.850 91 29%
第一章 绪 论
课程内容：
1. 有限差分方法 2. 有限元方法 3. 边界元方法 4. 应用实例讨论
4
J Mech Phys Solids
4783 2.521 122
5
J Fluid Mech
21689 1.912 389
6
Phys Fluids
10220 1.799 174
7
Struct Optimization
709 1.533 463
8
计算传热学在工程领域的应用研究
计算传热学在工程领域的应用研究引言计算传热学是研究热传输过程中热量、温度、流速等参数变化规律的一门学科。
在工程领域中，计算传热学在热能转换、能源利用与环境保护等方面发挥着重要的作用。
本文将从传热模型、传热计算方法和应用案例三个方面阐述计算传热学在工程领域的应用研究。
第一章传热模型传热模型是计算传热学中的基本概念，它描述了热量从高温区向低温区传递的过程。
传热模型可分为对流传热、导热传热和辐射传热三种。
对流传热指的是流体在物体表面与物体接触的同时将热量带走的现象。
导热传热则是指物体自身内部传递热能的过程。
辐射传热则是指物体表面和环境之间的热辐射现象。
第二章传热计算方法传热计算方法指的是以数学公式和模型来对传热过程进行计算和模拟的方法。
传热计算方法主要为传热系数法、有限元法、有限差分法以及计算流体力学等方法。
传热系数法可用于估算流体和固体间的传热系数，从而计算热传输过程。
有限元法和有限差分法则是通过分块分割的方法对物体进行离散化处理，并建立数学模型进行传热计算。
计算流体力学则是通过求解流体运动的数学方程来模拟流体在传热过程中的行为。
第三章应用案例在工程领域中，计算传热学的应用非常广泛。
以下列出几个应用案例。
1. 燃烧工程：在燃烧工程中，通过计算传热学模型和计算热转换效率，可以选择最适合的燃烧工艺和优化燃烧效率。
2. 电子工程：在电子设备中，通过计算传热学和优化散热系统的设计可以有效降低电子设备的温度，提高电子设备的可靠性。
3. 石化工程：在石化工程中，通过计算传热学和流体力学分析可以优化反应器的设计，提高生产效率。
4. 汽车工程：在汽车工程中，通过计算传热学和流体力学分析可以优化发动机散热系统的设计，提高汽车发动机的性能。
结论综上所述，计算传热学在工程领域中的应用研究发挥着重要的作用。
通过传热模型的建立和传热计算方法的运用，可以解决一些复杂的传热问题，并优化工程设计，提高工程效率和质量。
PHOENICS简介
PHOENICS的专用模块
PHOENICS还有一些专用模块,它们针对性强， 对所模拟的现象有很强的模拟能力. 例如: FLAIR 用于暖通建筑行业； HOTBOX用于电子元件散热； COFFUS用于工业锅炉煤燃烧； EXPLOIT用于爆炸燃烧
PHOENICS的优缺点(一)
CFD四大软件: FLUENT PHOENICS STAR-CD CFX CFD软件的要求: 使用方便 界面友好+二次开发 计算可靠 CFD四大难题+“非专家系统” 经济性 model+price
PHOENICS中的边界条件(源项)
每单元源项：
PHOENICS中的边界条件(源项)
PIL施加源项：
where and when？ T、C、V？ Patch(name, type, ixf, ixl, iyf, iyl, izf, izl, itf, itl) Coval(name, variable, coefficient1, value1) Coval(name, variable, coefficient2, value2)
PHOENICS默认(不设任何边界条件)： 所有边界对流体不产生流入（出）、 无摩擦、绝热，表现出对称面或轴的特 征；phoenics设置边界条件以源项的形 式加入。
PHOENICS中的边界条件(源项)
传统源项，如压力梯度、粘性发热等已 经在phoenics中内置，term命令控制； 有限容积法离散方程，源项线性表达为： Sbc=TC(V-) T是几何因子,如面积 对每个单元有：
aPfPnew = aNfNold + aSfSold + aEfEold + aWfWold + aHfHold + aLfLold + aTfT + sources
CFD学习心得以及推荐书目
偶也说一点。
偶原来是做实验的，CFD和NHT上课学过一点，没学到什么东西。
研究生毕业前半年，觉得身为流体机械的master不懂CFD没脸见人，于是就自己再学。
说实话，教材，当时觉得没有一个是很系统明了的。
所看的书基本是北航的《计算流体力学基础》（忘了作者）、《计算流体动力学》（马铁尤），这两个比较老，主要着重于可压缩流的计算。
较新的可压缩流计算可以看看《应用计算流体力学》（朱自强）和《叶轮机械跨声速及亚声速流场的计算方法》（清华的王保国）。
《数值传热学》（陶文铨）、《计算传热学的近代进展》（陶文铨），主要着重于不可压流的计算。
此外还有吴子牛的一本书，不记得名字，思路清晰，简明扼要。
刘超群的一本多重网格法的专著，附带的源代码很多，即使不作多重网格，也是很有价值的。
因为没有老师，所以看书就没有什么章法，看不懂就跳过，往后看，说不定就懂一点，然后回头重新看。
没事就看看，仔细看，多了就明白了。
还可以在internet 上搜索老外的教材和lecture notes。
初学CFD，最忌急躁。
很多看不懂是正常的，指望全部内容一次看懂是不可能的（这不是看小说）。
看上一段时间，大概几个月，看多了，脑子里面的概念就系统了。
很重要的是这两大类（可压/不可压）的计算方面的一些重要的区别和特点，主要体现在方程组形式、求解方式、边界条件的处理、物理上的着重点等等。
这些概念很重要，即使不编程，实用商业软件的时候如果没有清晰的概念，就会在求解设置上犯错（有人算跨音速喷管居然用常密度气体，典型的基本概念不清）。
肯定会碰到大量的公式的。
没别的，硬着头皮看，但是脑子要清醒，不能晕。
如kaisa说，就是那么几个守恒关系（质量、动量、能量、组分……）。
而且这些公式都是一个形式——对流扩散方程，搞清楚那些是流动项（对流项），那些是扩散项，那些是源项，这样主干就清晰了。
枝节的问题相对杂一些，那只能硬着头皮读。
如果着重于利用商业软件解决问题，只要有足够的基本概念就可以参考软件的文档很快入门了。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
PHOENICS中的边界条件(源项)
每单元源项：
PHOENICS中的边界条件(源项)
PIL施加源项：
where and when？ T、C、V？ Patch(name, type, ixf, ixl, iyf, iyl, izf, izl, itf, itl) Coval(name, variable, coefficient1, value1) Coval(name, variable, coefficient2, value2)
PHOENICS的专用模块
PHOENICS还有一些专用模块,它们针对性强， 对所模拟的现象有很强的模拟能力. 例如: FLAIR 用于暖通建筑行业； HOTBOX用于电子元件散热； COFFUS用于工业锅炉煤燃烧； EXPLOIT用于爆炸燃烧
PHOENICS的优缺点(一)
CFD四大软件: FLUENT PHOENICS STAR-CD CFX CFD软件的要求: 使用方便 界面友好+二次开发 计算可靠 CFD四大难题+“非专家系统” 经济性 model+price
TALK=T;RUN(1,1) GROUP 1. Run title and other preliminaries GROUP 2. Transience; time-step specification GROUP 3. X-direction grid specification GROUP 4. Y-direction grid specification GROUP 5. Z-direction grid specification GROUP 6. Body-fitted coordinates or grid distortion GROUP 7. Variables stored, solved & named GROUP 8. Terms (in differential equations) & devices GROUP 9. Properties of the medium (or media) GROUP 10. Inter-phase-transfer processes and properties GROUP 11. Initialization of variable or porosity fields GROUP 12. Convection and diffusion adjustments GROUP 13. Boundary conditions and special sources GROUP 14. Downstream pressure for PARAB=.TRUE. GROUP 15. Termination of sweeps GROUP 16. Termination of iterations GROUP 17. Under-relaxation devices GROUP 18. Limits on variables or increments to them GROUP 19. Data communicated by satellite to GROUND GROUP 20. Preliminary print-out GROUP 21. Print-out of variables GROUP 22. Spot-value print-out GROUP 23. Field print-out and plot control GROUP 24. Dumps for restarts STOP
下面将介绍一下PHOENICS 软件的基本原理
PHOቤተ መጻሕፍቲ ባይዱNICS软件的变量
因变量（dependent variables） 100个 自变量（independent variables）X Y Z t 辅助变量（auxiliary variables）
RHO1, ENUL
PHOENICS软件求解的方程：
aPfPnew = aNfNold + aSfSold + aEfEold + aWfWold + aHfHold + aLfLold + aTfT + sources
收敛迟缓，适用于各变量强烈偶合
PHOENICS软件求解方法
2. Slabwise：
aPfPnew - aNfNnew - aSfSnew - aEfEnew – aWfWnew = aHfHold + aLfLold + aTfT + sources Solve命令的默认解法，对抛物流有较大 优越性
其离散式为：
aPP=aNN + aSS + aEE + aWW + aHH + aLL + aTT + sources 其中: aP = aN + aS + aE + aW + aH + aL + aT（by continuity)
PHOENICS软件求解方法
1. Point by point：
PHOENICS软件求解方法
3. Whole－field：
aPfPnew - aNfNnew - aSfSnew - aEfEnew aWfWnew - aHfHnew + aLfLnew = aTfT + sources
适合于弱非线性，如热传导； 压力修正方程通常用此方法
PHOENICS中的边界条件(源项)
PHOENICS最受欢迎的方面
与CAD的接口 开放性 提供部分源程序 PLANT功能 GROUND强大的编程功能 欧拉法和拉格朗日法 与其它程序良好的接口功能
PHOENICS的名称由来
PHOENICS是英国CHAM公司开发的模拟传热、流 动、反应、燃烧过程的通用CFD软件 ,全称为 Parabolic Hyperbolic Or Elliptic Numerical Integration Code Series . PHOENICS的应用非常广泛，有关流动、传热、 化学反应及燃烧过程的现象都可以应用 PHOENICS求解， 因为这些物理问题的控 制方程就是上述的那些微分方程。
PHOENICS默认(不设任何边界条件)： 所有边界对流体不产生流入（出）、 无摩擦、绝热，表现出对称面或轴的特 征；phoenics设置边界条件以源项的形 式加入。
PHOENICS中的边界条件(源项)
传统源项，如压力梯度、粘性发热等已 经在phoenics中内置，term命令控制； 有限容积法离散方程，源项线性表达为： Sbc=TC(V-) T是几何因子,如面积 对每个单元有：
PHOENICS的优缺点(二)
CFD软件的三大方面: 网格生成 结构化网格 数值算法 较强 物理模型 很强 另外PHOENICS在后处理上面逊色一些,但 提供与TECPLOT,FIELDVIEW等专门后 处理软件的接口.
PHOENICS软件的数值模拟库
Phoenics自带了1000多个例题与验证题， 附有完整的可读可改的输入文件Q1,用户 可以从库中找出一个类似的Q1,进行修改. 这样可以节约时间并且富于教益,学习别 人的工作.
Thank you！
variable是phoenics求解变量
PHOENICS中的边界条件(源项)
固定值边界： C 赋为大数（ fixval ）， V 取边界值
PHOENICS中的边界条件(源项)
固定流率边界：C赋为小值，V取边界流 率与C的商（C为fixflu，V取边界流率）
PHOENICS软件的构成
Q1文件的24个GROUP