fluent体热源怎么设置可以同时仿真沸腾和导热吗？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2024-03-10 13:15 标签： fluent体热源怎么设置
Fluent基本功能的介绍，在上一次课里，介绍了Fluent软件，是通用的流体方向的ANSYS的产品，所以在各个行业已经得到了广泛的应用。实际上，Fluent目前占有的市场份额仍旧很大，如果时间退回到10年前或者15年前，Fluent在流体行业占据的市场份额更大，现在有一些缩减。虽然西门子或者COMSOL等产品，在某种程度上对Fluent的市场份额，产生了一定冲击，但近几年的调查显示，Fluent依旧就能够占到全世界分之60以上的的市场份额，所以软件的认可程度还是比较高的。相比之下，在结构、电磁、热学、光学、声学这些方面，软件更为百花齐放，可以说还没有占有绝对性统治优势的软件出现。Fluent软件的功能Fluent软件的功能，可以大概先了解一下，虽然这次课培训更多是基于基础的内容，但是大家如果能够对Fluent的软件有初步的认识，以及比较全面的了解，在以后自己的学习方向上，做一些方法的改进，会有一些好处。稳态、瞬态流动层流与湍流，可以根据雷诺数的不同计算层流与湍流的问题。可压缩/不可压缩流动(亚、跨、超)，航空航天兵器领域，可以计算可压缩的流程，液体流动，或者石油石化行业，可能更多是一种不可压缩的流动。传热（导热、对流、辐射、流固共轲换热)，传热学是Fluent应用的主要方向，所有跟热相关，跟温度相关的，都可以通过Fluent软件进行仿真，包括流体、固体的，对于热现象的传导、对流、辐射、共轭换热以及相变，这些都是有相关模型。多相流（欧拉多相流、拉格朗日多相流），Fluent里面的多项流模型也是非常丰富的，包括离散相拉格朗日多相流、连续性欧拉多相流等，模型也是非常丰富使用的场景，包括资料也是很多的，当然多相流难度也是比较大。燃烧和化学反应（体反应、表面反应），燃烧和化学反应，也是Fluent非常强大的技术，燃烧的模型也很多，包括组分输运模型，遇混模型，非与混模型，化学反应，包括快速化学反应，有限速率化学反应，而且Fluent软件如果在燃烧发反什么的比较深的话，还可以和chemkin详细化学反应工具进行耦合计算，使的仿真更为精确，燃烧、组分变化情况，产物流动的情况、换热的情况，算的更准。噪声分析，Fluent具备一些噪声的模型进行计算，Fluent软件在ANSYS多物理场体系里，可以进行结构力学的耦合，电磁场的耦合。二次开发功能，二次开发有两个维度，第一个是Fluent本身的UDF功能，可以实现一些标准界面没有的技术，从而使仿真的在了个性化程度更强，能够进行更多的探索；第二就是基于Fluent进行一些模板开发，Fluent具备有skim格式的工作流程的封装，也可以基于的文件进行，工作流的封装都可以，基于Fluent制作的模板，进行二次开发也是可以实现的。ANSYS软件与证书ANSYS的软件的授权是通过本地license，或者是通过局域网访问来实现的，所以软件的下载和安装，其实并不涉及到版权问题，任何人企业都有权安装，但软件安装好以后，没有匹配证书软件是无法启动的，像Fluent，CFX、SCDM、Post等都是无法启动的。软件支持64位windows系统以及Linux系统，但苹果系统还不支持ANSYS。证书是可以向下兼容的，通俗的讲，高版本的软件证书可以再低版本的软件上使用，证书实际上是核心的问题，做培训也好，学习软件也好，没有证书软件打不开，软件无法启动也就没有后续的学习和使用了。常见的案子的证书类型商业版（正版），ANSYS实际上没有对个人有销售的意向，ANSYS软件的正版是针对于企业的（如果在座的各位你的公司，你的单位有兴趣了解ANSYS软件，可以与ANSYS代理商进行联系，获得进一步帮助）。使用正版软件用其实是对ANSYS厂商知识产权的尊重，在使用过程中，不会有版权的纠纷，不会涉及到法律问题。同时，购买正版软件，会有非常完善的售后服务与技术支持，但缺点就是费用比较高。如果购买商业版的ANSYS软件，肯定是企业的行为，费用非常的高。正版软件，会受到并行以及任务数的限制，说的简单一点，就是如果想要多个人同时使用ANSYS软件，可能就需要多购买几套软件，费用会成倍的增长，并行实际上也是有证书的限制，就是必须要购买并行包，才能让的计算效率更高。祖国版（盗版），盗版软件的的缺点还是比较多的，第一就是不负责任的表现，第二会触犯相关知识产权法律，会承担一定的责任，在前几年也出现过，有些企业长时间使用盗版软件，被厂商起诉，最后被判赔偿了数千万，所以，不建议大家使用盗版的软件。学生版，这是是ANSYS官方从2015年开始推出的一项服务，他的初衷是面向广大科研院所以及高校学生，提供的软件服务。学生版的优势，第一没有版权的纠纷，不用担心违法、罚款的问题；第二可以正常的来使用软件，而且很安心，不会有别的问题；第三，下载安装的步骤比较简便，学生版的安装包是单独的，和上面讲的ANSYS正版的安装是有差别的，学生版基本上下载下来就可以安装，就可以用，不需要设定证书。学生版的限制，第一就是并行核数的限制，只支持四核以内，第二就是求解规模的限制，流体软件只有512000网格的限制，画网格是没有没有限制，求解不能超过512000的网格，如果超了的话，就会拒绝你求解，学生版，他更多的适用一些学习培训来使用，如果说想解决一些实际产品的问题，学生版就不行了，因为实际产品，他的模型通常比较复杂，是没有办法画很少的网格来描述清楚，最后就是使用时间的限制，不同版本对应不同的时段。最后，我想表达的就是希望大家不要使用盗版软件，也是我个人的请求，还请各位上过我的课的学生，能够遵守，规则，这也是对自己的负责任的情况。
1.对流计算的基本原理由于流体的运动导致固体与流体之间的对流换热：-传热速率与流体的流动求解紧密耦合-对流换热的导热流强烈的依赖于流体速度和流体的属性参数；-流体的属性可能受到温度的强烈影响。例子：当冷空气流过一个高温物体时，冷空气带走了高温物体附 近的热量，并以冷空气取代：对流换热中的牛顿冷却定律：一般情况下，对流换热系数h不是一个常数，而是一个关于温度梯度的函数。主要存在一下三种对流方式：-自然对流：流体由于浮力作用产生运动，进而与固体发生换热；-强迫对流：流体由于受到外部的作用产生运动，进而与固体发生换热；-沸腾对流： 物体足够热，以至于引起流体相变在自然对流中，由于浮力影响来驱动流体运动：-随着流体被加热，它的密度减小；-流体的梯度产生了浮力，浮力的方向与流体受的重力方向相反；-浮力（单位流体体积）可以由下式计算在大多数工程应用中，自由和强迫对流是同时发生的。可以使用修正的（modified Froude number ）Froude 数，Fr来确定自然对流和强迫对流影响的程度热边界层的发展变化规律类似于粘性边界层的发展。Nusselt number (Nu) 表示“真实” 热通量与传导热通量的比值Nusselt number的导出-在固体壁面发生的热传导传递的热量和对流传递的热量相等定义一个无量纲量然后进行重新排列得对流换热系数（热传递系数）相关性Fluent可设置关联，以便获取较为恰当的边界条件： 例子：由于球体周围的流体流动产生热传递2.Fluent热边界条件壁面热边界，是基于Fluent计算传热问题的关键，因此大家有必须把各类边界条件研究清楚。-热通量（热流密度）；-温度-对流-辐射-混合-基于系统耦合器-基于映射界面Fluent壁面热边界条件的理论基础就是1维传热学热流密度边界：上述适用于壁面临近的区域为流体区域，当壁面临界的区域为固体区域时，则使用下式计算对流边界：对流换热边界只针对流体，基于传递热通量相等原理，得到了上式，默认在壁面位置没有温降低也没有吸热，如果用户设置了壁面厚度，则可以考虑热阻，如果用户设置生热率则可以考虑壁面发热混合传热边界：混合传热边界只针对流体，基于传递热通量相等原理，得到了上式，在Fluent流体区域一侧热量基于对流换热计算，在壁面外侧热量基于辐射传热定律和对流换热计算计算。默认在壁面位置没有温降低也没有吸热，如果用户设置了壁面厚度，则可以考虑热阻，如果用户设置生热率则可以考虑壁面发热基于系统耦合器该选项可以实现流-热双向耦合，程序会自动完成结构到流体的数据传递，流体也会自动完成到结构的数据传递流体的传递数据： 温度；热流率；对流换热系数； 近壁温度；传到流体的数据 温度热流率通过映射界面该选项可以实现流热耦合，并且可以增强流热耦合计算的稳定性，对于两个区域的界面之间存在重迭和间隙区地情况，特别适用宏新环宇2023年度仿真公开课计划

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