固体传热以传导为主，流体传热则以对流为主，共轭传热综合了固体传热和流体传热，同时包含固体和流体的一种耦合换热现象。共轭传热在计算的时候，需准确计算材料之间通过的介质或接触的热传递。
本文介绍了midas NFX CFD共轭传热的计数原理及结合示例了解整个流程
传热分析与线性静力分析的比较
需要研究，对象周围的流体的分布及对周边环境的影响，自然或强制冷却需采取流固耦合分析。
当流体温度可被简化为均匀围绕固体部件，研究仅在加热条件下的结构组件的行为（对流，产生热量，辐射）及由于热负荷（热应力分析).造成零件的应力和变形。
均匀物质中的热传递
热传递控制方程可以从能量守恒定律中推导出来，即外部供应的能量，以及对流和传导流出的能量量是恒定的。
传导是物质的分子间相互作用导致热扩散的现象，与温度梯度成比例，称为Fourier’s Law。也就是说，热传导传递的热流速
（heat flux）
与温度梯度成正比，微小区域的能量变化量如下所示：
𝑘:热传导率
(thermal conductivity)
对流是通过流体的运动传递能量的现象，是强制对流(forced convection)和自然对流（natural convection）。强制对流是指流体的运动是由外部运动量引起的，而自然对流是由温度引起的密度差引起的流动。对流在微小区域的能量变化量如下所示：
∶ 𝑖
方向速度
可以从上面公式中的传导、对流和输入热能的守恒定律中求出以下一般的热传递控制方程：以下公式中省略了流体粘性引起的能量耗散项，速度𝐮 如果为0，则为固体的热传递方程。
：比热(specific heat at constant volume)
Q ∶ 热源(heat source)
在压缩性较小的低速流动中，静态比热可以忽略压力产生的能量和损失。𝐶𝑣正压比热（specific heat at constant pressure）𝐶𝑝通常用替换。计算速度 u时，如果包括湍流模型，则考虑湍流的扩散激活现象
湍流粘性系数
(turbulent kinematic viscosity)
普朗特数
(turbulent Prandtl number)
从微观角度来看，所有机械加工的表面与理想的平面不同，都有弯曲，这些不完整由表面粗糙度（粗糙度）和表面波形（waviness）表示。表面粗糙度是微观尺寸的凹凸，由切削工具的形状、工艺和模具产生。表面波形是宏观尺寸的几何图形，由热处理或切削工具的振动引起。
由于这些表面存在几何上的不完整，两个固体物体接触时，只有一小部分接触到微观凹凸的地板部分）。当两个物体之间的压力增加时，凹凸会发生一些变形，从而增加实际接触面。没有物理有效接触的部分会通过填充空间的气体、表面润滑油、辐射等产生热量传递。
宏观热阻效应可以通过接触两个物体的温度分布来测量。接触热阻𝑅𝑐银降温Δ𝑇𝑐和通过热流速之比。
接触热导率由实际接触面上物体导热的热传递、孔隙中辐射的热传递、填充孔隙的气体的热传递决定。但一般情况下，实际接触面的固体导热热传递占主导地位。
通过粗糙接触面的热流速和温度分布
下表列出了常用金属的接触热阻。周围的流体是空气。（“铜[真空]”为真空状态）
上表摘自ENGINEERS EDGE网站
https://www.engineersedge.com/heat_transfer/thermal_contact_conducta nce_13849.htm
热边界层（Thermal boundary layer）发生在特定温度的流体在不同温度的固体表面上流动时。热边界层是指流体温度沿表面垂直方向急剧变化的流动区域。通常从表面到温差（表面流体温度和自由流流体温度差）达到99%。
热边界层可与流动边界层进行比较，其媒介的无维数为普朗特数（Pr；Prandtl number）。普朗特数的定义如下：
𝐶
𝑝
:正压比热(specific heat at constant pressure)
𝜇: 粘度 (kinetic viscosity)
α：散热率(thermal diffusivity)
此时，热边界层中的温度分布表示为普朗特数和壁面湍流动能的函数。
：无量纲温度
𝑇𝑤,𝑇𝑓 ：壁面/流体温度
𝑞𝑤：壁面热流速
𝑘𝑡 ：湍流动能
𝑦+: 无维壁面距离
κ: Karman常数,0.4187
E: 3.793
表示
满足𝑦+的阈值。无量纲温度
由于与壁面与流体的温差和流入流体的热流速有关，因此壁面附近产生的热边界层对以下对流换热系数产生显著影响：
并行湍流计算的热传递分析可以在给定壁面距离的地方反映热边界层效果。
复合热传递分析是指包含固体的热流分析。执行复合热传递分析时，必然会在区域和区域之间创建一个相邻的边界面，根据该边界面显示的热传递特征，可以以适当的方式设置条件。
当区域1和区域2相切时，通过将边界上相对的切点合并为一个来计算热传递。此时，节点合并后的节点使用每个区域的质量属性来求解连接节点和热传递方程。因为是一个节点，所以边界面的温度表示为一个常数。
主要用于固体之间无热阻接触的情况。（焊接、焊接等）
节点合并方式的节点组成和解析温度分布
接触条件–恒定热阻
当区域1和区域2相切时，保持构成边界面的每个区域的切点不变，并赋予接触条件。通过设置薄的边界区域，可以计算每个区域的不同温度值，因此可以应用恒定热阻来实现接触热阻。
主要适用于通过缔合进行简单接触的固体之间的边界面。
接触条件方式的节点配置和接触热阻应用时解析温度分布
由于壁面上流体产生的热边界层与常用的计算流体力学中使用的元素大小相比非常薄，因此在不使用相当稠密的元素网的情况下，很难数值求解温度分布。此时，可以使用热边界层模型，它利用壁面流动物理量计算并应用流体和固体之间的热流速作为热壁函数（式⑨）。
即使使用切点合并方法，也可以应用考虑热边界层的热流速，但由于与壁面接触的流体的温度梯度很大，也可能会扭曲流体区域内的温度分布。所以通过改变接触条件，区分壁面处固体温度和流体温度，就像应用接触热阻一样，使用计算出的对流热传递系数（h；heat transfer coefficient）的倒数作为热阻的方法更准确。
接触条件的节点配置和热边界层应用时的解析温度分布
文章来源：midas机械事业部
