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基于fluent的自然对流模拟及深入分析
(这条文章已经被阅读了 4468 次) 时间：2009/12/05/08:47
来源：even2004
以一篇09年sci为例（模型一样算法不同），校验fluent求解自然对流问题的精度和准确性。
此贴分工程和理论两个讨论。先对文献算例进行nu数的求解，看看与文献差别多大。然后再进一步深入分析。看看fluent的精度与文献所提到的精度有误差别。通过此贴和大家一起学习自然对流换热在fluent上的一些设置及处理，以及网格、时间步长设置对结果的影响。
问题描述：
封闭方腔内一个热源。RA数10的7次方，pr数0.07，这两个数的定义可以看看传热学教材，不多说了。
求解的方程和尺寸见附图，注意nu数的定义形式。
这种分析只要保证无量纲数一样，所要求的无量纲数也是一样的。（nu）
设置这里主要在材料，注意选择boussinesq密度，因为自然对流的浮生力项要加在能量方程里。可以看看传热学书籍。其它参数的设置只要保证pr 数 Ra数即可，注意重力项的添加。
我们先用稳态求解它。求解后得到的温度图如上图
（所示），那么可以看出，温度分布情况。速度曲线也可以看，我没有贴出来。
下面我们求解一下Nu数，文献里的此工况Nu数大概是24.8。
这里值得注意的是商用软件后处理无量纲数时（压力系数、nu数、re数等等）一定要搞清楚nu数的定义式，fluent自身可以处理nu数，但是它处理的和文献的可能不一样，不代表它求解有错误，而是说明它的定义和我们想得到的nu数定义不一样。
文献定义为温度梯度对面积分（见上图），那么就得把温度梯度求出来，然后对面积积分。这个我是这样处理的：fluent可以求出圆柱壁面热流量，热流量是温度梯度x换热系数，所以用fluent取出wall的热流量，然后利用Custom field function 定义一个和文献一样的温度梯度局部nu数，在report里面对面积积分，即可得到nu数。
我计算得到的nu数为：
25.0608.与文献偏差小于5%工程可以接受。
 http://depositfiles.com/files/dl2u4h70z
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