壁面传热建模的两种方法

今天主要给大家带来 Fluent 壁面传热建模的两种方法：网格壁面（Meshed wall）模型、薄壁（Thin wall）模型。

1壁面传热的两种方法

针对壁面传热Ansys Fluent提供了两种方法，分别是网格壁面模型、薄壁模型。网格壁面模型（Meshed wall Model）针对的情况是壁面能够或者说比较容易利用网格划分出来；薄壁模型（Thin wall Model）用于针对壁面非常薄，网格比较难画出来。下面我们开始进的介绍。

1.1网格壁面模型（Meshed wall Model）

图1 网格壁面模型

• 能量方程是在表示 wall 的实体区域中求解的。

• 壁面的厚度必须要用网格划分出来。

• 网格壁面模型是最准确的方法，但需要更多的网格工作。

• 总是使用耦合的热边界条件，因为 wall 的两侧都有网格单元。

在能量方程中直接考虑壁热阻；计算了贯穿厚度的温度分布。计算了双向热传导。

1.2薄壁模型（Thin wall model）

• 对墙壁的厚度进行人工建模（在 wall 边界面板上指定）。

• 仅对内壁使用耦合热边界条件。

图2 薄壁模型

使用人工壁厚和材料类型计算的壁面（wall）热阻。假设贯穿厚度的温度分布是线性的。仅在wall法线方向上计算传导

1.3壁面模型的温度定义

• 薄壁模型仅应用法向传导（没有平面内传导），并且没有创建实际的单元。

• 在外层应用壁热边界条件。

图3

1.4壁面传热的壳传热模型

• 壳体传导（shell conduction）选项用于实现平面内传导计算（）。

• 创建了额外的传导单元，但不能显示，UDF 也不能访问。

• 传导区的固体性质必须是恒定的，不能指定为与温度有关。

图4 Shell Conduction

2总结

今天主要给大家带来Ansys Fluent壁面传热的两种建模方法，希望小伙伴们能够根据自己面临的方法自行选择 。

文章来源：数值模拟交流之林