帶有熱源的流場仿真

1、注：小弟剛學(xué) workbench 沒多久，有許多地方還不怎么熟。該案例是小弟自己摸索出來的， 里面還有好多知識不是很清楚， 所以寫的也比較水， 希望各位大神 看了以后提出寶貴的意見， 小弟不勝感激。希望能和大神們多多交流， 這樣 才會有長遠(yuǎn)進步。一、帶有熱源的流場仿真熱源材質(zhì)為copper （銅），中間隔熱材料為 wood （木），采用冷卻水冷卻，水溫為10C流速為s。周圍大氣環(huán)境為 20C。二、三維建模：黃色為熱源內(nèi)徑為 24mm7卜徑為30mm綠色為隔熱材料內(nèi)徑為 20mm#徑為24mm內(nèi)腔為流體 區(qū)域直徑為20mm其長度都為60mm另存為x_t格式（可以導(dǎo)入到 workbench里面）三

2、、冷卻仿真：1 、導(dǎo)入幾何模型打開加入FLUENT莫塊在Geometry里面導(dǎo)入模型創(chuàng)建對稱面以及生成流體區(qū)域定義熱源、隔熱材料、流體各個面名稱2、網(wǎng)格劃分對流體域采用自動網(wǎng)格劃分，同時設(shè)置膨脹層，膨脹層參數(shù)設(shè)置如圖所示 對熱源和隔熱層采用自動網(wǎng)格劃分隔熱層自動網(wǎng)格劃分熱源自動網(wǎng)格劃分點擊Gen erate Mesh生成網(wǎng)格檢查網(wǎng)格質(zhì)量： skewness （偏斜）和 Orthogonal Quality （正交品質(zhì)）偏斜正交品質(zhì)3、進入FLUENT流場分析（1）雙擊Setup然后點擊OK進入flue nt界面，(2 )在general里面點擊units設(shè)置溫度單位為C(3)打開能量方程Ene

3、rgy on,然后選擇標(biāo)準(zhǔn)k- e模型點擊OK( 4)確定材料屬性點擊 flue nt database 選擇材料類型為 fluid 選擇水 water-liquid (h20)，點擊 copy 后 close。 固體材料選擇 solid 點擊 creat/edit 后點擊 fluent database 選擇熱源 copper 和隔熱材料 wood，然后點擊 copy 后 close 。確定固體材料( 4)在左側(cè)控制樹中點擊 cell zone conditions 給材料賦予屬性。流體域：點擊 fluent 選擇類型為 fluid 點擊 edit 選擇材料為 water-liquid 點擊

4、 OK同樣，定義隔熱材料( neiqiang )屬性為 wood定義熱源材料為 copper ，并定義體熱源，在 source terms 方框前打上勾，然后點擊下面的 source terms 點擊edit設(shè)定數(shù)量為1,定義熱源單位體積發(fā)熱為10000W/mA3點擊OK則完成定義。( 5)設(shè)定邊界條件流體入口 fluidin 定義其類型為 velocity-inlet ，設(shè)置進口流速為 s, 在 turbulence 欄里面 選擇 intensity and hydraulic diameter設(shè)定湍流強度為 10%水壓直徑為 , 同時定義水溫為10C，點擊OK完成定義流體出口 fluido

5、ut 定義其為 pressure-outlet 類型，單擊 edit 設(shè)置出口壓力為 0，在 turbulence 欄里面選擇 intensity and hydraulic diameter 設(shè)定湍流強度為 10%水壓直徑為，單擊OK完成定義熱源上下面設(shè)定為絕熱面（reyuandownside 、 reyuanupsider ）同時選擇材料為 copper設(shè)置熱阻上下面為絕熱面（ezudownside 、 rezuupside ）同時選擇材料為 wood熱源外壁與大環(huán)境是對流，選擇熱源外壁 reyuanoutside ，在 thermal 里面首先定義其材料為copper ，然后選擇 con

6、vection ，設(shè)定傳熱系數(shù)為 10（圖中不小心輸入了 50. ），大氣環(huán)境為20C點擊OK熱源內(nèi)部為導(dǎo)熱，選擇熱源內(nèi)壁 reyuaninside ，在 thermal 里面首先定義材料為 copper ，然 后選擇 Heat Flux（ 熱流密度 ）選項，定義熱流密度值為 400點擊 ok同樣定義隔熱材料外壁條件，選擇zureoutside，在 thermal 里面首先定義材料為wood，然后選擇 Heat Flux（ 熱流密度 ）選項，定義熱流密度值為 400點擊 ok。（6）創(chuàng)建流固耦合面在 mesh interfaces 里面點擊 create/edit ，在 mesh interf

7、ace 里面定義 interface ，分別 單擊選擇 interfacefluidside 和 interfacesolidside ，勾選 Coupled Wall （很重要），單擊 create 后點擊 close 。（7）解決方案 solution method 里面默認(rèn)選擇 simple 選擇（8） 在 solution controls中保持默認(rèn)松弛因子設(shè)置（9） 在監(jiān)視器中選擇殘差監(jiān)視器，在residual monitors 中勾選 plot 打開殘差曲線圖，設(shè) 置收斂精度要求為（ 10 ） 計 算 初 始 化 。 單 擊 solution initialization ， 選 擇 標(biāo) 準(zhǔn) 初 始 化 standard initialization ，compute from 設(shè)置為 all-zones ，單擊 initialize 。（11）選擇 run calculation, 設(shè)置 number of iterations （迭代步）為 500，單擊 calculate 開始計算。（12 ）計算一會后會提示收斂此時單擊 results 中的 graphics