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(jìn)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10流速為0.0001m/s。周圍大氣環(huán)境為20。二、三維建模：黃色為熱源內(nèi)徑為24mm外徑為30mm，綠色為隔熱材料內(nèi)徑為20mm外徑為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、冷卻仿真：1、

2、導(dǎo)入幾何模型打開workbench14.0加入FLUENT模塊在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(diǎn)擊Generate 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(jìn)入FLUENT流場分析（1）雙擊Setup然后點(diǎn)擊OK進(jìn)入fluent界面，（2）在general里面點(diǎn)擊units設(shè)置溫度單位為（3）打開能量方程Energy o

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

4、并定義體熱源，在source terms方框前打上勾，然后點(diǎn)擊下面的source terms 點(diǎn)擊edit設(shè)定數(shù)量為1，定義熱源單位體積發(fā)熱為10000W/m3，點(diǎn)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(jìn)口流速為0.0001m/s,在turbulence欄里面選擇intensity and hydraulic diameter設(shè)定湍流強(qiáng)度為10%水壓直徑為0.02m,同時定義水溫為10，點(diǎn)擊OK完成定義流體出口fluidout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

5、擇intensity and hydraulic diameter設(shè)定湍流強(qiáng)度為10%水壓直徑為0.02m，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convection，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20點(diǎn)擊OK熱源內(nèi)部為導(dǎo)熱，選擇熱源內(nèi)壁reyuaninside，在ther

6、mal里面首先定義材料為copper，然后選擇Heat Flux(熱流密度)選項(xiàng)，定義熱流密度值為400點(diǎn)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(xiàng)，定義熱流密度值為400點(diǎn)擊ok。（6）創(chuàng)建流固耦合面在mesh interfaces里面點(diǎn)擊create/edit，在mesh interface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(diǎn)擊close。（7）解

7、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0.0001（10）計(jì)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(jì)算。（12）計(jì)算一會后會提示收斂此時單擊results中的grap