Fluent入门验证案例 | 复合实心块中的热传导传导

本案例为入门案例，对对两种材料复合材料形成的平面壁中的热传导进行了建模。其中一种材料具有均匀的体积发热源，而另一种材料的外表面暴露于对流冷却。本案例利用Fluent中的湍流模型与能量方程，进行仿真计算。并对侧壁温度进行监测，与文献的计算结果进行比较，实现对仿真计算准确性的验证。适合fluent初学者练手使用。

1 workbench 设置  

本案例具体设置如下图： 

workbench设置示意图

2 SCDM 设置  

2.1 导入几何 

本案例的模型十分简单，采用二维模型进行相关计算，具体的模型参数如下图所示 ：

几何模型示意图

2.2 网格设置  

采用SCDM进行网格划分，采用四边形网格划分，并划分相对应的边界层网格。具体的网格划分如下图所示：

网格划分示意图

3 FLUENT 设置  

3.1 General设置与网格导入 

首先导入网格，然后勾选为稳态计算，并选择压力基求解器。并选择轴对称选项。  

通用设置示意图

3.2 材料设置  

依据相关文献中的数据，对材料进行设置，密度分别为2702kg/m^3、8978kg/m^3，比热分别为903和381，热导率分别为75和150，相关设置如下如所示：  

3.3 模型设置  

由于热传导的仿真计算，因此本案例所选用的模型为能量模型，相关设置如下如所示：  

模型设置示意图

3.4 边界条件设置

根据相关定义，对固体进行设置，其中一部分为源项，值为1500000，具体设置如下图： 

壁面wall2热量设置为对流边界，其传热系数为1000，来流温度为303.15，具体设置如下图：

壁面热量边界设置示意图

3.5 初始化设置    

进行标准初始化设置，具体设置如下图： 

标准初始化设置示意图

3.6 计算设置  

  此处进行的计算设置如下：  

计算设置示意图

4 后处理结果  

4.1 后处理结果  

 对实心块内的计算结果进行可视化处理，温度结果如下图所示： ： 

温度可视化云图

4.2 计算结果对比 

侧壁温度的计算结果如下图所示，可以发现与Fluent官方案例的结果一致：