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wenwanyusg捐助貴賓 (小有名氣)
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[求助]
關(guān)于FLUENT流固耦合熱分析中熱源生熱率和進(jìn)出口熱量差值較大及湍流模型選擇
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本人新學(xué)fluent不久，最近在做的一個(gè)模型是在一個(gè)四周封閉的環(huán)境中，有一片散熱片，散熱片上有8塊方向各異的平板作為熱源（生熱率為定值100W），他們的方向均垂直于散熱片，冷卻介質(zhì)為40℃空氣，流速12m/s 如圖所示，需要求得散熱片表面的對(duì)流換熱系數(shù)。 計(jì)算時(shí)殘差到下面這種程度就下不去了： continuity x-velocity y-velocity z-velocity energy 2.9263e-02 1.6853e-04 1.5870e-03 2.0474e-03 1.8151e-07 我Report了進(jìn)出口質(zhì)量流量，變化量在0.1%以下，初步認(rèn)為收斂，開(kāi)始觀察結(jié)果，問(wèn)題來(lái)了： 1、采用標(biāo)準(zhǔn)K-ε湍流模型時(shí)，我選擇入口截面和出口截面進(jìn)行了Total heat transfer rate的報(bào)告，發(fā)現(xiàn)其值為-124W，與100W差距很大，我仔細(xì)計(jì)算了了各耦合面（即各Wall和Wall-shadow）的Total heat transfer rate，散熱片上還算正常，但在平板熱源與空氣的耦合面上，Total heat transfer rate值相加后，有明顯不正常的較大差值（如圖）。按照能量守恒的觀點(diǎn)，流出固體的熱量應(yīng)該和流入流體的熱量相等，或者算上誤差也不該有如此大的差異，我有點(diǎn)無(wú)法理解。 2、由于是平板繞流的情況，查閱資料，我嘗試使用了Spalart-allmarus模型和標(biāo)準(zhǔn)K-ω進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)進(jìn)出口截面的Total heat transfer rate相加后竟然均只有-47W左右，小了近一半，與100W相差甚大，實(shí)在無(wú)法理解是為什么，我不知道我的模型選擇是否正確，有更好的建議嗎？ 3、本人計(jì)算對(duì)流換熱系數(shù)時(shí)，先進(jìn)行流固耦合傳熱計(jì)算，算得翅片表面空氣的膜溫（及耦合面上shadow那個(gè)面的平均溫度，利用面積加權(quán)平均求得），設(shè)回fluent里面的參考溫度后再進(jìn)行幾步計(jì)算，然后再對(duì)固體接觸面進(jìn)行面積加權(quán)平均的Surface Heat Transfer Coef.計(jì)算，這樣正確嗎？ 求助各位大神，我現(xiàn)在實(shí)在是被搞得沒(méi)轍了。  |
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wenwanyusg
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