带有热源的流场仿真

1、注：小弟刚学 workbench 没多久，有许多地方还不怎么熟。该案例是小弟自己摸索出来的， 里面还有好多知识不是很清楚， 所以写的也比较水， 希望各位大神 看了以后提出宝贵的意见， 小弟不胜感激。希望能和大神们多多交流， 这样 才会有长远进步。一、带有热源的流场仿真热源材质为copper （铜），中间隔热材料为 wood （木），采用冷却水冷却，水温为10C流速为s。周围大气环境为 20C。二、三维建模：黄色为热源内径为 24mm7卜径为30mm绿色为隔热材料内径为 20mm#径为24mm内腔为流体 区域直径为20mm其长度都为60mm另存为x_t格式（可以导入到 workbench里面）三

2、、冷却仿真：1 、导入几何模型打开加入FLUENT莫块在Geometry里面导入模型创建对称面以及生成流体区域定义热源、隔热材料、流体各个面名称2、网格划分对流体域采用自动网格划分，同时设置膨胀层，膨胀层参数设置如图所示 对热源和隔热层采用自动网格划分隔热层自动网格划分热源自动网格划分点击Gen erate Mesh生成网格检查网格质量： skewness （偏斜）和 Orthogonal Quality （正交品质）偏斜正交品质3、进入FLUENT流场分析（1）双击Setup然后点击OK进入flue nt界面，(2 )在general里面点击units设置温度单位为C(3)打开能量方程Ene

3、rgy on,然后选择标准k- e模型点击OK( 4)确定材料属性点击 flue nt database 选择材料类型为 fluid 选择水 water-liquid (h20)，点击 copy 后 close。 固体材料选择 solid 点击 creat/edit 后点击 fluent database 选择热源 copper 和隔热材料 wood，然后点击 copy 后 close 。确定固体材料( 4)在左侧控制树中点击 cell zone conditions 给材料赋予属性。流体域：点击 fluent 选择类型为 fluid 点击 edit 选择材料为 water-liquid 点击

4、 OK同样，定义隔热材料( neiqiang )属性为 wood定义热源材料为 copper ，并定义体热源，在 source terms 方框前打上勾，然后点击下面的 source terms 点击edit设定数量为1,定义热源单位体积发热为10000W/mA3点击OK则完成定义。( 5)设定边界条件流体入口 fluidin 定义其类型为 velocity-inlet ，设置进口流速为 s, 在 turbulence 栏里面 选择 intensity and hydraulic diameter设定湍流强度为 10%水压直径为 , 同时定义水温为10C，点击OK完成定义流体出口 fluido

5、ut 定义其为 pressure-outlet 类型，单击 edit 设置出口压力为 0，在 turbulence 栏里面选择 intensity and hydraulic diameter 设定湍流强度为 10%水压直径为，单击OK完成定义热源上下面设定为绝热面（reyuandownside 、 reyuanupsider ）同时选择材料为 copper设置热阻上下面为绝热面（ezudownside 、 rezuupside ）同时选择材料为 wood热源外壁与大环境是对流，选择热源外壁 reyuanoutside ，在 thermal 里面首先定义其材料为copper ，然后选择 con

6、vection ，设定传热系数为 10（图中不小心输入了 50. ），大气环境为20C点击OK热源内部为导热，选择热源内壁 reyuaninside ，在 thermal 里面首先定义材料为 copper ，然 后选择 Heat Flux（ 热流密度 ）选项，定义热流密度值为 400点击 ok同样定义隔热材料外壁条件，选择zureoutside，在 thermal 里面首先定义材料为wood，然后选择 Heat Flux（ 热流密度 ）选项，定义热流密度值为 400点击 ok。（6）创建流固耦合面在 mesh interfaces 里面点击 create/edit ，在 mesh interf

7、ace 里面定义 interface ，分别 单击选择 interfacefluidside 和 interfacesolidside ，勾选 Coupled Wall （很重要），单击 create 后点击 close 。（7）解决方案 solution method 里面默认选择 simple 选择（8） 在 solution controls中保持默认松弛因子设置（9） 在监视器中选择残差监视器，在residual monitors 中勾选 plot 打开残差曲线图，设 置收敛精度要求为（ 10 ） 计 算 初 始 化 。 单 击 solution initialization ， 选 择 标 准 初 始 化 standard initialization ，compute from 设置为 all-zones ，单击 initialize 。（11）选择 run calculation, 设置 number of iterations （迭代步）为 500，单击 calculate 开始计算。（12 ）计算一会后会提示收敛此时单击 results 中的 graphics