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域子域源汇域交界面共轭传热学习教案.pptx

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域子域源汇域交界面共轭传热学习教案.pptx

上传人:wz_198613 2022/1/24 文件大小:453 KB

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域子域源汇域交界面共轭传热学习教案.pptx

文档介绍

文档介绍:对于每一个计算,CFX要求至少有一个域被定义.
可以是流体,固体或多孔介质域
只有三维的网格集合或包含在其中的三维部件才会被CFX的模拟读取
在“创建域”的对话框里所做的选择会影响到后续的菜单
在共轭传热模拟当中,可以实现流体域,固体域和多:连接方式
自动
首先试1:1的连接方式,不行的话再用GGI
1:1
域交界面两边的网格是一一对应的
GGI
即使在域交界面两边的网格并不对应,GGI 连接也是以一种守恒和隐式的方法实现的
两边的网格类型不一定需要相同
域交界面的两边应该有相同的面积,并且处于同一个平面上。但是…
如果两边面积不一样,那么连接会自动作用在两侧重叠的部位
如果两侧之间有“小间隙”或是“小交叉”,用GGI实现连接也是可能的
第16页/共29页
第十六页,共30页。
域交界面: GGI
交界面可能需要被分割成若干段
下面图示的例子需要四个交界面,而不是一个
设定交界面的标准是交界面的两侧有相同的Z和r值
z
r

1
2
4
0
3
第17页/共29页
第十七页,共30页。
流体-流体 域交界面
流体-流体域交界面连接两个流体域
可以连接两侧不同的参考坐标系
坐标系变化选项:
没有变化: 只连接交界面两侧没有坐标系变化的情况
Frozen Rotor: 各部件之间有固定的相对位置,但坐标系发生相应的变化。适用于稳态分析
Stage: 多个叶片的圆周平均。考虑到了时间平均下的相互影响,但不是瞬态问题。适用于稳态分析
Transient Rotor-Stator: 考虑界面两侧的相对运动,模拟真实的瞬态影响。适用于瞬态分析
Same Frame Frozen Rotor/Stage: 参考坐标系没有变化,但通过“Frozen Rotor style” 或 “Stage style”考虑相应的流道变化
第18页/共29页
第十八页,共30页。
多孔介质域交界面
多孔介质域交界面类型:
流体-多孔介质
连接流体域和多孔介质域
固体-多孔介质
连接固体域和多孔介质域
多孔介质-多孔介质
连接两个多孔介质域
连接多孔介质域的交界面总是用GGI方式来连接
第19页/共29页
第十九页,共30页。
多孔介质域交界面(续)
数值离散化假定总压在交界面上不变化
静压在交界面上不连续
假定总焓在交界面上不变化 (总能).
第20页/共29页
第二十页,共30页。
固体域交界面
固体-固体
固体-多孔介质
固体-流体
限制: 一个多相流体域和一个共轭传热的固体域之间的连接方式不能是GGI.
第21页/共29页
第二十一页,共30页。
周期性界面
周期性界面可以是旋转的或平移的
可以指定连接类型:
自动
1:1
GGI
可以指定周期性的流固交界面
对流固交界面来说,有一些连接上的限制
第22页/共29页
第二十二页,共30页。
共轭传热模拟
第23页/共29页
第二十三页,共30页。
CFX中的模拟默认是流体问题的模拟
质量,动量和能量守恒在CFD计算模块中计算
当固体材料的温度分布是我们感兴趣的内容时,我们可以应用共轭传热模拟
典型案例:
管内流动中流体的热传递记忆管壁的温度分布
被厚墙隔开的两股流体之间的热传递情况
为什么要模拟共轭传热?
第24页/共29页
第二十四页,共30页。
在CFX-Pre中,固体部份必须被定义成固体域。
共轭传热模拟需要额外考虑如下的因素:
网格要求
多个域
边界条件
域交界面
初始值
求解器控制
如何设定共轭传热模拟?
第25页/共29页
第二十五页,共30页。
需要创建至少一个三维区域代表流体域,另一个三维区域代表固体域
请注意CFX要求在创立固体子域以前先创立固体域
流体域
固体域
完整计算域
网格要求
第26页/共29页
第二十六页,共30页。
创建一个固体域
在流体模型中,确认热传递选项已经被选中(即传热模型选用Thermal Energy或Total Energy)
在固体模型的热传递选项中选择Thermal Energy
边界条件:
- 对流体边界没有什么需要特殊考虑的地方
- 对固体的外部面必须施加固体边界条件(即那些不和流体域相连的面)
求解器控制:
- 固体时间长度控制必须用以下两种方式当中的一种定义:
- A

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