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大头柚子金虫 (正式写手)
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[交流]
【求助】fluent的传热问题，计算结果有没有问题，请大家帮忙看看。【已解决】 已有7人参与
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本人菜鸟一只。遇到一个问题，百思不得其解。麻烦大家帮我解答一下。 问题描述： ①要做一个方管的传热。方管内径是2*2mm，外径是3*3mm，长度是600mm。方管初始温度为110℃。用20℃的空气进入管道冷却管道，风速为2.5m/s。想知道多长时间管道出口处的壁面温度能冷却到50℃。 ②我的处理方式是：非稳态模型。管道简化成二维模型，入口和出口都是2mm，两侧壁面分别为0.5mm，长度为600mm。两侧壁面分别设置成solid区域，中间是fluid区域。与流体接触的面设置成内壁面，为耦合壁面。其他壁面设置成外壁面，绝热。 ③计算初始温度是110℃。空气入口温度是20℃，速度是2.5m/s。固体物性参数为密度2000kg/m3，比热1000，导热系数0.1，都是国家标准单位。 ④我的计算结果是150-200s就能达到出口壁面温度为50℃。 困惑： ①同事做实验，计算结果和实验结果一对照，怀疑我的计算结果有问题，说降温太快了，但我怎么都查不出问题来。 ②为了计算热量平衡，我在计算过程中取了一个时间点100s，此时空气入口温度为20℃，出口温度为49.5℃，入口处壁面温度为20℃，出口处壁面温度52.5℃。我用这段时间内的空气升温吸收的热量与固体降温放出的热量对照，结果相差好几倍。热量计算是用cm△t算的。用出口与入口的温度的算术平均值作为平均温度。空气的温差为（49.5+20）/2-20，固体的温差为110-（52.5+20）/2。 请各位大虾帮忙看看。谢谢。小女子在线等。  后记：谢谢各位的帮助。 二维和三维的区别这次也算是搞明白了。但是对这么一个简单的传热过程，必须要用三维来算，稍有点郁闷。这只是一个基础过程，后面还会对入口流量做周期性变化，那样的话，计算起来可能就更麻烦了。 [ Last edited by 大头柚子 on 2010-9-8 at 16:05 ] |
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小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
ctgu_zheng(金币+2):欢迎交流讨论。。。 2010-09-05 00:45:45
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
ctgu_zheng(金币+2):欢迎交流讨论。。。 2010-09-05 00:45:45
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我觉得简化成二维欠妥。 一、虽然是2D模型，但是Fluent在Z方向上还是有个默认深度的，这个深度影响有多大还真不好说，可能会比较大。 二、用2D模型，那么另外两个面的传热又是如何考虑的呢？就这么丢了行么？ 三、你衡算热量的方法应该是有问题的。单位时间里空气吸收的热量是开始最多，然后逐渐减少的，你不能用100秒的瞬时状态代替整个前100秒；然后管子的温度分布也不会是线性的，空气入口处温度梯度大，越到出口温度梯度越小，不能用算术平均值，最好是求出温度分布然后作积分。 |
6楼2010-09-04 18:49:04
zzt_1234
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3楼2010-09-03 17:03:02
zzt_1234
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