fluent流固耦合传热设置问题

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fluent在复杂传热情况下的参数设置

FLUENT 程序启动方法
1， WINDOEWS NT 下，点击 FLUENT5。 2，在 MS－DOS 下，键入命令。 FLUENT 2D/3D/2ddp/3ddp。平行计算命令为：FLUENT
2D/3D/2ddp/3ddp -t x 。x 是处理器编号。如，我们用 3 号处理器计算三维双精度问题，命令为： FLUENT 3ddp –t3
FLUENT 简介
FLUENT 是用于计算复杂几何条件下流动和传热问题的程序。它提供的无结构网格生成程序，把计算相对复杂的几何结构问题变得容易和轻松。可以生成的网格包括二维的三角形和四边形网格；三维的四面体、六面体及混合网格。并且，可以根据计算结果调整网格。这种网格的自适应能力对于精确求解有较大梯度的流场如自由剪切流和边界层问题有很实际的作用。同时，网格自适应和调整只是在需要加密的流动区域里实施，而非整个流动场，因此可以节约计算时间。
∂t
r ∂x
r ∂r
∂x
+
1 r
∂ ∂x
rµ 2
∂u ∂x
−
2 3
(∇
⋅
vr )
+
1 r
∂ ∂r
rµ
∂u ∂r
+
∂v ∂x
+
Fx
2－4
和
∂ (ρv) + 1 ∂ (rρuv) + 1 ∂ (rρvv) = − ∂p
∂t
r ∂x
r ∂r
∂r
+
1 r
∂ ∂x
rµ
∂v ∂x
+
∂u ∂r
+
1 r
∂ ∂r
rµ
流体 2
流体 1

沥青路面就地热再生流固耦合传热模型及fluent数值解算

沥青路面就地热再生流固耦合传热模型及fluent数值解算发布时间：2021-06-11T05:56:18.618Z 来源：《防护工程》2021年5期作者：胡兵华1 [导读] 如何控制好温度是沥青路面就地热再生技术的重要研究内容。

采用两种加热方式，并根据流体力学、传热学理论，建立了基于气体质量、动量守恒方程和沥青路面热传控制方程的流固耦合数学模型。

在此基础上利用fluent数值软件，对流固偶和模型进行数值解算，结果表明：持续式加热不能同时满足沥青路面表面及铣刨面对温度的要求，再生层温度梯度为（3.2℃—4.0℃）/mm；间歇式加热必须控制好加热时间与间隔时间，且总时间不宜超过600s。

胡兵华11.中国电建贵阳勘测设计研究院有限公司贵阳 550081摘要：如何控制好温度是沥青路面就地热再生技术的重要研究内容。

采用两种加热方式，并根据流体力学、传热学理论，建立了基于气体质量、动量守恒方程和沥青路面热传控制方程的流固耦合数学模型。

研究结果可为沥青路面就地热再生工程实践提供理论基础。

关键词：沥青路面；就地热再生；流固耦合；Fluent1引言沥青路面就地热再生技术是用就地热再生机组将旧沥青路面加热、翻松、添加再生剂及新沥青混合料，然后重新搅拌再摊铺、压实形成新路面的一种养护技术[1]。

沥青路面就地热再生能100%利用旧料，交通干扰少，不必封闭交通来施工而且环保具有明显的优势[2]。

热风循环加热系统是指通过燃油对空气加热，形成的高温气流通过加热板上密布的气孔喷射到沥青路面进行加热[3]。

在进行沥青路面就地热再生施工过程中，加热时间与沥青路面再生层内温度的关系至关重要，防止沥青表面温度过高，而铣刨层不足导致施工质量下降[4]-[5]。

fluent流固耦合传热算例

fluent流固耦合传热算例摘要：I.引言- 介绍fluent 软件和流固耦合传热算例II.流固耦合传热的基本概念- 解释流固耦合传热- 说明流固耦合传热在工程领域的重要性III.fluent 软件介绍- 介绍fluent 软件的背景和功能- 说明fluent 软件在流固耦合传热计算方面的应用IV.流固耦合传热算例- 介绍一个具体的流固耦合传热算例- 详细描述算例的步骤和结果V.结论- 总结流固耦合传热算例的重要性- 提出进一步研究的建议正文：I.引言fluent 软件是一款专业的流体动力学模拟软件，广泛应用于航空航天、汽车制造、能源等行业。

在fluent 中，流固耦合传热是一个重要的计算功能。

本文将介绍fluent 软件和流固耦合传热算例，并通过一个具体的算例详细说明流固耦合传热在工程领域中的应用。

II.流固耦合传热的基本概念流固耦合传热是指在流体流动过程中，由于流体和固体壁面之间的温度差而产生的热传递现象。

在实际工程中，流体和固体之间的热传递过程往往是非常复杂的，需要通过数值模拟来进行分析。

fluent 软件提供了一种流固耦合传热计算的功能，可以帮助工程师更好地理解和优化工程过程中的热传递现象。

III.fluent 软件介绍fluent 软件由美国ANSYS 公司开发，是一款功能强大的流体动力学模拟软件。

fluent 软件可以模拟多种流体流动和传热现象，包括稳态和瞬态模拟、层流和紊流模拟、等温、绝热和热传导模拟等。

在fluent 中，用户可以自定义模型和求解器，以满足不同工程需求。

在流固耦合传热方面，fluent 软件提供了一种耦合求解器，可以将流体流动和固体传热两个问题同时求解。

这种耦合求解器可以大大提高计算效率，并更好地模拟实际工程中的热传递过程。

IV.流固耦合传热算例下面我们通过一个具体的算例来说明fluent 软件在流固耦合传热计算方面的应用。

算例描述：一个矩形通道中，流体流动与固体壁面的热传递过程。

udf求解流固耦合换热量

udf求解流固耦合换热量
流固耦合换热问题涉及流体和固体之间的热量传递，通常需要
使用UDF（用户定义函数）来模拟和求解。

UDF是在Fluent（流体
动力学模拟软件）中用于自定义边界条件、源项和模型的函数，可
以用于描述特定的物理现象和过程。

在流固耦合换热问题中，UDF可以用于定义固体表面的热传导、对流和辐射热通量，以及流体中的热对流传热和辐射传热。

通过编
写UDF，可以实现对流体和固体之间的热量传递过程的精确描述和
模拟。

对于流固耦合换热问题，UDF的编写需要考虑以下几个方面：
1. 固体表面的热传导模型，UDF可以用于定义固体表面的温度
分布、热传导系数和热对流传热系数，以实现对固体表面热传导过
程的精确描述。

2. 对流传热模型，UDF可以用于定义流体中的对流传热过程，
包括流体的速度场、温度场和热对流传热系数，以实现对流体中热
量传递过程的模拟。

3. 辐射传热模型，UDF可以用于定义固体表面和流体中的辐射传热过程，包括辐射传热率和辐射热通量的计算，以实现对辐射传热过程的描述。

在编写UDF时，需要考虑流固耦合换热问题的物理特性和边界条件，并结合Fluent软件提供的API接口进行编程实现。

通过合理地编写UDF，可以实现对流固耦合换热问题的精确模拟和求解。

总之，UDF在流固耦合换热问题中扮演着至关重要的角色，通过合理编写UDF可以实现对流体和固体之间换热过程的精确描述和模拟，为工程实践提供重要的参考和指导。

fluent 热流固耦合

fluent 热流固耦合随着科技的不断发展和创新，计算机仿真技术在各个行业也有着越来越广泛的应用。

其中，热流固耦合是一种非常重要的仿真技术，在很多领域都具有广泛的应用。

其中，Fluent热流固耦合技术更是一个非常值得关注的研究领域，下面将从基本原理、建立模型、计算求解等多个方面对它进行详细的讲解。

一、基本原理Fluent热流固耦合技术是建立在CFD（计算流体力学）和FEM（有限元方法）的基础之上的，主要是应用在热问题中。

其基本思想是将热传导、热对流和热辐射等引起的热流场与温度场进行非线性计算，得到各个部位的温度分布和热流分布，同时保证热流的守恒性。

在此基础上，通过非线性有限元分析，确定每个部位的温度分布和热流分布，这样就可以基本实现热流固耦合的模拟计算。

二、建立模型建立模型是Fluent热流固耦合技术的重点之一，模型的建立质量直接影响到计算结果的准确性。

在Fluent中，按照边界条件和物理参数的不同，可以将模型分为三个主要部分：流场模型、温度场模型和结构场模型。

首先，流场模型主要用来描述流体运动的特性，包括流场的流速、压强、浓度等。

其次，温度场模型主要描述被模拟对象的温度变化情况，包括其外部环境的温度、热源的热量分布等。

最后，结构场模型主要用于处理固体结构的升温和变形等问题。

建立完整有效的模型后，就可以通过Fluent热流固耦合技术进行计算求解。

三、计算求解在进行计算求解时，首先需要将所建立的模型导入Fluent中，并设置与之相对应的边界条件和物理参数等。

其次，根据所需求解的问题，选择合适的求解方式，如数值分析法、有限元法等，然后进行计算。

在计算过程中，需要根据实际情况和需要设定合适的收敛精度、求解步长等，以确保计算结果的准确性。

最后得到的计算结果，可以通过可视化方法展示出来，如温度分布图、流速分布图等，从而得到所需的仿真数据。

总之，Fluent热流固耦合技术具有广泛的应用前景，包括汽车工程、航空航天、电子电器、能源领域等。

fluent流--固耦合传热

一两端带法兰弯管置于大空间内，管外壁与空气发生自然对流换热；内通烟气并与管内壁发生强制对流换热。

结构和尺寸及其它条件如图。

计算任务为用计算流体力学/计算传热学软件Fluent求解包括管内流体和管壁固体在内的温度分布，其中管壁分别采用薄壁和实体壁两种方法处理。

所需的边界条件采用对流换热实验关联式计算。

要求在发动机数值仿真实验室的计算机上完成建立几何模型、生成计算网格、建立计算模型、提交求解、和结果后处理等步骤，并分别撰写计算任务的报告，计算报告用计算机打印。

计算报告包括以下与计算任务相关的项目和内容：(1) ............................... 传热过程简要描述包括传热方式、流动类型等；(2)计算方案分析包括所求解的控制方程及其简化、边界条件及其确定方法和主要计算过程；(3)计算网格简报包括网格划分方案、单元拓扑、单元和节点数量、网格质量等；(4)计算模型描述包括流体物性、边界条件、湍流模型、辐射模型及近壁处理等；(5)求解过程简报包括求解方法、离散格式、迭代过程监控、收敛准则等；(6) ................................................ 计算结果及分析给出下列图表和数据：纵剖面和中间弯管45°方向横剖面上的温度、温度梯度、速度分布图，以及法兰和中间弯管处的局部放大图。

管内壁面上的温度、热流密度和表面传热系数分布，包括三维分布和沿管长度方向上的分布。

..................................................................................................... 总热流量。

由2种数值计算方法求得管内外烟气和空气之间换热的平均传热系数和烟气出口温度，并与工程算法得到的数值对比。

1、传热过程简述计算任务为用计算流体力学/计算传热学软件Fluent 求解通有烟气的法兰弯管包括管内流体和管壁固体在内的温度分布，其中管壁分别采用薄壁和实体壁两种方法处理。

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FLUENT流固耦合传热设置问题
看到很多网友对于fluent里模拟流固耦合传热（同时有对流和导热）有很多疑问，下面说说我的解决方法。

1，首先要分清你的问题是否是流固耦合传热。

（1）如果你的传热问题只是流体与固体壁面的传热，不涉及到固体壁面内部的导热，那么这就是一个对流传热问题，不是流固耦合传热问题，
这时候你只需要设置壁面的对流换热系数即可。

如下图
注意右边这几个参数的含义：从上往下依次为：壁面外部的对流传热系数；外部流体温度；壁面厚度；壁面单位体积发热率。

这里没有内部流体的对流传热设置，因为fluent会根据流体温度以及壁面温度，利用能量守恒，自动计算内壁流体与壁面的对流换热情况。

（2）流固耦合传热问题。

在建模的时候你应该定义两个区域，流体区域和固体区域，并且在切割区域的时候，你应该选中connect，如下图所
示
边界条件设置：交界面为wall。

在导入fluent以后，fluent就会自动生成wall-shadow。

这样在流固交界面上就生成了一对耦合的面，如下图所示，。

2，耦合传热设置问题
（1）首先就是求解器的设置问题，应该选择耦合求解器，虽然计算速度会慢一些，但是这更符合实际情况，更容易收敛，误差更小。

如果是非
稳态过程还应选择unsteady。

如下图所示
（2）交界面设置问题，这个是关键。

不用过多的设置只需要选择coupled。

这样fluent就会自动计算耦合面的传热问题。

如下图所示
（3）当然还要选择能量方程。

其他诸如湍流模型、材料设置、进出口条件等等，需要你根据实际情况设定，这里不再雷述。

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