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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 仿真模拟 » FLUENT & CFX » fluent中的体热源加载问题（实际上是热流密度，不是热生成率）
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b07988

金虫 (正式写手)

星期六可以休息

[求助] fluent中的体热源加载问题（实际上是热流密度，不是热生成率）

做焊接激光模拟，采用高斯旋转体热源。随时间移动。融化凝固模型。
查询很多资料和问了若干人后，他们的建议都是加载在能量源项。
/*采用旋转高斯体热源*/
/*能量源项*/
#include "udf.h"
DEFINE_SOURCE(heat_flux, cell, thread, dS, eqn)         
{
real x[ND_ND];
real y,I,U,oq,t0,v0,Q,time,cs,HH;
real r,rh;
real source_heat;
cell_t c;
C_CENTROID(x,c,thread);
y=0.7;                        /*有效功率因子*/
U=16.;
I=100.;
v0=2.e-3;                /*焊接速度*/
Q=y*I*U;                /*有效功率*/
cs=3./pow(oq,2.);        /*形状因子*/
HH=1.e-3;                /*热源高度*/
oq=2.5e-3;                /*热源半径*/
time= RP_Get_Real("flow-time";
r=sqrt(pow(x[0]-v0*time,2.)+pow(x[1],2.));        /*坐标与热源中心的距离*/
rh=sqrt(log(HH/x[2])/3.)*oq;/*一定热源高度对应的半径rh*/
if (x[2]==0&&r<=oq)
{
        source_heat=3.*cs*Q/(3.14*HH*(1.-1./exp(3)))*exp(-3.*pow(r,2.)/pow(oq,2.));
        dS[eqn] =0;
}
else if (x[2]==HH&&r==0.)
{
        source_heat=3.*cs*Q/(3.14*HH*(1.-1./exp(3)));
        dS[eqn] =0;
}
else if (x[2]>HH)
{       
        source_heat=0;
        dS[eqn] =0;
}
else if (r<=rh)
{
        source_heat=3.*cs*Q/(3.14*HH*(1.-1./exp(3)))*exp(-3.*cs/log10(HH/x[2])*pow(r,2.));
        dS[eqn] =0;
}
else
{
        source_heat= dS[eqn] =0;
}
return source_heat;
}

条件语句比较复杂，主要怕出问题。呵呵
interpret后没有错误，但加载出不了结果。
希望大家给点意见。

[ 来自科研家族 流体数值模拟 ]

[ Last edited by b07988 on 2012-3-4 at 22:31 ]
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先做最重要的事情，再做次重要的事情
1楼 2012-03-04 22:27:40
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b07988

金虫 (正式写手)

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2楼: Originally posted by gyctju at 2012-03-04 22:58:13:
1, 我记得传热学一个默认的假设是热扰动传递速率无限大，但对与激光加热等加热时间极短的问题，该假设不在适用，这样常见的传热学中微分方程就要做相应的调整，不知道你的激光焊接问题村不存在这个问题？
2 条件 ...

1.你所说的加热时间极短，v0=2.e-3; /*焊接速度*/，也就是热源移动的速度，我觉得应该不会有影响。我所写的代码中没有微分方程。除了dS[eqn] =0;
2.这个问题确实没仔细考虑，但仔细想想这样写的等式其实没什么问题。热源是一个倒锥形。所涉及的条件是刚好在那个锥尖处。网格比较密，产生的误差可以忽略。就算关键的地方没有满足坐标要求，但仍旧有部分热源存在的。但实际加载没有效果。
3.如图，因为表达式存在1/log(H/z),其中z不能等于0，H不能等于z,所以条件语句比较复杂。呵呵
残差图就是直线，基本没有波动，说明热源没有加载上。

热源模型表达式



中心那根线的热流密度（处处相等）



整体形状
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3楼2012-03-05 12:48:52
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4楼: Originally posted by gyctju at 2012-03-05 15:30:36:
我没注意到你还有r<=rh这一句。
至于那几个等式比较的语句，并不是你所说的网格较密，误差可忽略。fluent数据是real类型的，小数点位数应该在六位以上，因为是等值比较，只需要最后以为小数不等，条件就不成立 ...

在HH高度处，如果此处没有节点的话，条件不成立其实没关系的。。呵呵
附近的节点总有一个热流密度赋值给它。
问题是：
能量源项的单位是：w/m3
而这个热源是w/m2
体热源的加载都是用能量源项表示，我就疑惑了~。
但文献表示这个热源就是热流密度。。。

用message是个好方法，接触udf几个月，
没有调试经验，谢谢你的建议。
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5楼2012-03-05 16:19:29
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b07988

金虫 (正式写手)

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仔细看了下q（0，0），单位是w/m3，是一种随坐标和时间变化的体热成率。
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6楼2012-03-05 18:09:05
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b07988

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楼: Originally posted by nuliwo1 at 2012-03-06 20:36:41:
你好，你这问题解决了吗？

看其他的热源能量源项，要加循环。目前未解决。
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8楼2012-03-07 12:15:11
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b07988

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11楼: Originally posted by jian4375 at 2013-03-16 15:13:15
必须使用编译compile呀。只有少数UDF可用interpret。

多谢回复，但这个udf可以interpret！
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12楼2013-03-16 22:56:48
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b07988

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13楼: Originally posted by 李立州 at 2013-03-30 10:25:55
cs=3./pow(oq,2.);        /*形状因子*/
HH=1.e-3;                /*热源高度*/
oq=2.5e-3;                /*热源半径*/
不知道高手你是怎么编译过的。
我觉得你编译不过去。

没说编译成功，这个热源的思路是正确的。你自己换个简单的热源加载，这个旋转高斯热源写的过于复杂。
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15楼2013-04-01 09:53:01
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14楼: Originally posted by ben12 at 2013-03-31 23:24:59
我也做这个的，愁死了，有木有做出来的啊

你自己用Message调试下，不就知道自己加载没有加载上了。你来个简单的，source=x[0]+x[1]+x[2],然后自己Message一下工件的坐标对应的source。不就知道自己是否加载成功了吗？
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16楼2013-04-01 10:02:00
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