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wenwanyusg捐助贵宾 (小有名气)
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关于FLUENT流固耦合热分析中热源生热率和进出口热量差值较大及湍流模型选择
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本人新学fluent不久，最近在做的一个模型是在一个四周封闭的环境中，有一片散热片，散热片上有8块方向各异的平板作为热源（生热率为定值100W），他们的方向均垂直于散热片，冷却介质为40℃空气，流速12m/s 如图所示，需要求得散热片表面的对流换热系数。 计算时残差到下面这种程度就下不去了： continuity x-velocity y-velocity z-velocity energy 2.9263e-02 1.6853e-04 1.5870e-03 2.0474e-03 1.8151e-07 我Report了进出口质量流量，变化量在0.1%以下，初步认为收敛，开始观察结果，问题来了： 1、采用标准K-ε湍流模型时，我选择入口截面和出口截面进行了Total heat transfer rate的报告，发现其值为-124W，与100W差距很大，我仔细计算了了各耦合面（即各Wall和Wall-shadow）的Total heat transfer rate，散热片上还算正常，但在平板热源与空气的耦合面上，Total heat transfer rate值相加后，有明显不正常的较大差值（如图）。按照能量守恒的观点，流出固体的热量应该和流入流体的热量相等，或者算上误差也不该有如此大的差异，我有点无法理解。  2、由于是平板绕流的情况，查阅资料，我尝试使用了Spalart-allmarus模型和标准K-ω进行计算，发现进出口截面的Total heat transfer rate相加后竟然均只有-47W左右，小了近一半，与100W相差甚大，实在无法理解是为什么，我不知道我的模型选择是否正确，有更好的建议吗？ 3、本人计算对流换热系数时，先进行流固耦合传热计算，算得翅片表面空气的膜温（及耦合面上shadow那个面的平均温度，利用面积加权平均求得），设回fluent里面的参考温度后再进行几步计算，然后再对固体接触面进行面积加权平均的Surface Heat Transfer Coef.计算，这样正确吗？ 求助各位大神，我现在实在是被搞得没辙了。  |
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wenwanyusg
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