液冷流量边界的 Fluent 表达式设置

1 问题背景

某设备采用液冷板间接冷却，需要将设备温度限制在一个范围内，既不能过热也不能过冷。

冷却液流量的控制逻辑：

• 降温过程中若温度低于下限，则切换为小流量状态或关闭流动，使设备升温

• 升温过程中若温度高于上限，则切换为大流量状态，使设备降温

冷却液流动仅有大流量和小流量两个状态，无中间状态。

2 表达式实现

Fluent 的表达式无法直接获取之前时刻的结果用于判断温度变化状态，需要同时考虑流量和温度的逻辑关系。

作为判断条件的温度数据，必须通过“report definition”创建监测报告获取，如表面最高温度值。

2.1 演示案例设置

外部边界面指定温度，温度变化规律为 T(K)=310+10*sin(t) 。

入口速度根据外部边界面的最高温度进行切换，其切换逻辑为：

• 外部边界面降温且温度低于 305 K，则入口速度设置为 0.1 m/s

• 外部边界面升温且温度高于 315 K，则入口速度设置为 0.3 m/s

入口速度的表达式为：

其中：

• velocity_average-inlet ：入口速度的监测报告

• temperature_max-outer ：表面最高温度的监测报告

• velocity_1 ：基于表达式定义的小流量入口速度，0.1 m/s

• velocity_2 ：基于表达式定义的大流量入口速度，0.3 m/s

• temperature_1 ：基于表达式定义的温度下限，305 K

• temperature_2 ：基于表达式定义的温度上限，315 K

2.2 演示案例结果

外部面温度和入口速度变化曲线如图所示。