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吃斋饭的狼

新虫 (初入文坛)

[交流] 固体导热 已有1人参与

我用fluent计算传热问题，模化了一个类似热的超导体的结构，就是假设成一种固体材料，但其导热率比较大，几千瓦每米k的量级。我发现fluent收敛速度会变得极慢，请问是为什么？有什么处理方法么？谢谢！

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1楼 2018-05-08 11:31:33
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xrs333

木虫 (正式写手)
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数值计算迭代求解导热方程实际上是求解瞬态热传导方程。导热系数不大时，瞬态热传导方程是抛物型的，相当于认为温度扰动传播速度无限大。但当导热系数很大时，热传导方程是双曲型的，并可以引入热传播速度这个量，与声波传播类似。这时其边界条件的意义和适用的数值方法与抛物型方程的都不一样了。
几千瓦每米k是宝石晶体在低温下的导热系数值，大约比导热良好的金属大10倍，
参考：1 数学物理方程，任何一本都行。2 埃克特：传热与传质分析，SS1-6。
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2楼2018-05-08 12:07:15
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吃斋饭的狼

新虫 (初入文坛)
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2楼: Originally posted by xrs333 at 2018-05-08 12:07:15
数值计算迭代求解导热方程实际上是求解瞬态热传导方程。导热系数不大时，瞬态热传导方程是抛物型的，相当于认为温度扰动传播速度无限大。但当导热系数很大时，热传导方程是双曲型的，并可以引入热传播速度这个量，与 ...

感谢您的回帖，不知道您对fluent是否了解？我现在急需做一些数值计算，不知道fluent里是否有解决方案？

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3楼2018-05-09 17:36:46
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xrs333

木虫 (正式写手)
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3楼: Originally posted by 吃斋饭的狼 at 2018-05-09 17:36:46
感谢您的回帖，不知道您对fluent是否了解？我现在急需做一些数值计算，不知道fluent里是否有解决方案？
...

Fluent求解的是对流扩散方程。而导热系数很大时的热传导方程是电报方程。
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4楼2018-05-09 19:24:30
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吃斋饭的狼

新虫 (初入文坛)
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4楼: Originally posted by xrs333 at 2018-05-09 19:24:30
Fluent求解的是对流扩散方程。而导热系数很大时的热传导方程是电报方程。...

谢谢您的解答，但是我还是不太理解，我做的稳态计算，热传导方程里的导热率只是方程的系数，为什么会影响方程性质？

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5楼2018-05-11 08:45:08
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xrs333

木虫 (正式写手)
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5楼: Originally posted by 吃斋饭的狼 at 2018-05-11 08:45:08
谢谢您的解答，但是我还是不太理解，我做的稳态计算，热传导方程里的导热率只是方程的系数，为什么会影响方程性质？
...

我只是以前读到过，就说几句，达不到给你讲明白的程度。

建议你读专著。互联网只能给你一点线索而已。
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6楼2018-05-11 10:11:54
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xrs333

木虫 (正式写手)
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5楼: Originally posted by 吃斋饭的狼 at 2018-05-11 08:45:08
谢谢您的解答，但是我还是不太理解，我做的稳态计算，热传导方程里的导热率只是方程的系数，为什么会影响方程性质？
...

再说几句。
数值计算进行求解离散方程组的迭代求解时，引入伪时间，在离散方程中加入伪非稳态项。因此，尽管你做稳态计算，实际迭代过程是在时间坐标中将物理场向前推进。
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7楼2018-05-11 12:01:53
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吃斋饭的狼

新虫 (初入文坛)
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7楼: Originally posted by xrs333 at 2018-05-11 12:01:53
再说几句。
数值计算进行求解离散方程组的迭代求解时，引入伪时间，在离散方程中加入伪非稳态项。因此，尽管你做稳态计算，实际迭代过程是在时间坐标中将物理场向前推进。...

今天我发现可能跟边界有关系，如果是给等温壁，收敛很快，但是给热流边界就会很慢了。

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8楼2018-05-11 21:55:50
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