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Fluent传热|共轭传热

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6月前浏览13265

本文摘要(由AI生成):

本文介绍了如何使用Fluent软件模拟经过加热线圈的流动,并使用共轭传热来计算系统中的温度和流场。文章详细描述了Fluent的设置过程,包括计算模型、材料、计算区域、边界条件、方法、报告、初始化计算和迭代计算等。最后,文章展示了计算结果,包括温度分布、流场分布和各边界总换热率等。


本教程演示了在Fluent中如何用共轭传热来模拟经过加热线圈的流动。


本教程演示如何执行以下任务:


  • 使用共轭传热执行计算
  • 定义固体区域中的能量源
  • 在区域边界上完成能量平衡
    • 包括考虑能量源的存在
  • 检查温度和流场,以了解系统中流动与温度的关系

1 问题描述


计算模型如下图所示。
加热的铜线圈封装在环形管道中。水以0.4m/s的平均速度流过管道(Re=4e6)。电流流经加热线圈,电阻产生的热功率约为3 MW。



计算模型尺寸如下图所示。


2 Fluent设置

  • 以 3D、double-precision 模式启动Fluent
  • 读取计算网格coil-18.msh.gz.msh


检查计算边界,如下图所示。


2.1 Models设置

  • 激活能量方程

  • 激活SST k-omega模型

2.2 Materials


从材料库中添加流体材料water_liquid及固体材料copper


2.3 计算区域设置

  • 设置流体区fluidd的材料为water-liquid

  • 设置固体区solid_coil的材料类型为copper,激活选项Source Terms,如下图所示进入源项标签页,点击Edit…按钮

  • 如下图所示设置固体区热源为9e6 w/m3

注:热功率3e6w,体积约为0.3 m3

2.4 边界条件设置

  • 设置流体入口inlet的流速为0.4 m/s


其他边界采用默认设置。


2.5 Methods

  • 进入Methods设置面板,如下图所示进行设置

2.6 定义报告

  • 定义监测固体区域平均温度

2.7 初始化计算

  • 初始化计算

2.8 迭代计算

  • 设置迭代计算

3 计算结果

  • 监测结果如下图所示

  • 各边界总换热率

注:这里总热源为2939643 w,与输入值3 Mw存在差异,主要是因为固体区域体积估算不准确。
  • 查看固体区域体积,如下图所示为0.326627 m3,并非前面估计的0.3 m3

  • 固体表面温度分布

  • x=0截面上温度分布



Fluent
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首次发布时间:2019-11-15
最近编辑:6月前
CFD之道
博士 | 教师 探讨CFD职场生活,闲谈CFD里外
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6条评论
王宣
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2年前
老师如何联系您
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仿真秀0412170859
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2年前
老师如何能联系您
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晴天@
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3年前
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晴天@
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3年前
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lalalahu~
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4年前
老师,请问wall end 是哪个壁面?
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Jando_FEA
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4年前
老师,您好!这个mesh文件去哪下载?
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