水平长条自然对流换热的FLOTRAN分析请教

nehcnehc

我想计算一根热的水平长条（矩形铜母线）在空气中的自然对流换热情况，在ANSYS Mechanical/Flotran/ LSDYNA Prepost里进行仿真。使用二维，FLUID141单元，选择一个很大的矩形范围内填充空气，中间挖去一个矩形区域作为水平长条的截面。我的边界条件设定为：水平长条截面边界恒温（65度），x,y方向速度约束为0，空气左右下边界恒温（25度），不约束速度，上边界温度速度都不约束。请问这样设置边界条件正确吗？另外，在后处理中我发现，无论我把空气温度设定为多少度，程序中的对流换热系数都是用表面热流密度除以（长条表面温度-20度）来计算的，按说应该是表面热流密度除以（长条表面温度-空气温度）才对啊，这是怎么回事？

APDL命令如下：
!水平长条自然对流换热系数
FINISH
/FILNAME,file090612,0
/PREP7  
W=100e-3
H=10e-3
XJ=300e-3
SJ=1000e-3
ZB=300e-3
YB=300e-3
Tair=273+25
Tsur=273+65
!*  
ET,1,FLUID141   
RECTNG,0,ZB,0,XJ,   
RECTNG,0,ZB,XJ,XJ+H
RECTNG,0,ZB,XJ+H,SJ
RECTNG,ZB,ZB+W,0,XJ,   
RECTNG,ZB,ZB+W,XJ,XJ+H
RECTNG,ZB,ZB+W,XJ+H,SJ
RECTNG,ZB+W,ZB+W+YB,0,XJ,   
RECTNG,ZB+W,ZB+W+YB,XJ,XJ+H
RECTNG,ZB+W,ZB+W+YB,XJ+H,SJ
ADELE,       5  
AGLUE,ALL
ESIZE,0.002,0,  
AMESH,ALL   
/UI,MESH,OFF
ALLSEL,ALL  
NSEL,S,LOC,X,0  
D,ALL, ,Tair, , , ,TEMP, , , , , !空气左边界恒温
NSEL,S,LOC,X,ZB+W+YB  
D,ALL, ,Tair, , , ,TEMP, , , , , !空气右边界恒温
NSEL,S,LOC,Y,0  
D,ALL, ,Tair, , , ,TEMP, , , , , !空气下边界恒温
NSEL,S,LOC,Y,XJ
NSEL,R,LOC,X,ZB,ZB+W
D,ALL, ,Tsur, , , ,TEMP, , , , ,  
D,ALL,VX,0  
D,ALL,VY,0                       !长条下边界恒温、零速
NSEL,S,LOC,Y,XJ+H
NSEL,R,LOC,X,ZB,ZB+W
D,ALL, ,Tsur, , , ,TEMP, , , , ,  
D,ALL,VX,0  
D,ALL,VY,0                       !长条上边界恒温、零速
NSEL,S,LOC,X,ZB
NSEL,R,LOC,Y,XJ,XJ+H
D,ALL, ,Tsur, , , ,TEMP, , , , ,  
D,ALL,VX,0  
D,ALL,VY,0                       !长条左边界恒温、零速
NSEL,S,LOC,X,ZB+W
NSEL,R,LOC,Y,XJ,XJ+H
D,ALL, ,Tsur, , , ,TEMP, , , , ,  
D,ALL,VX,0  
D,ALL,VY,0                       !长条右边界恒温、零速
ALLSEL,ALL  
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!analysis define
nsel,all
esel,all
fldata1,solu,temp,1
fldata2,iter,exec,100        
fldata2,iter,over,10
fldata5,outp,sumf,50        
!!
fldata13,vary,dens,1
fldata7,prot,dens,air-si
fldata7,prot,visc,air-si
fldata7,prot,cond,air-si
fldata8,nomi,cond,-1
fldata7,prot,spht,air-si
!
acel,0,9.8,0
fldata18,meth,pres,1
fldata19,tdma,pres,100
fldata18,meth,temp,6
finish
/solu
allsel
solve
finish
/post1
set,last
plnsol,temp,,0,

chaos_zzy

水平母排最好采用三维来做，不要直接设置表面温度，应该设置母排的发热量。
并且考虑辐射影响。
计算表面的对流换热系数，可以用热流量除以温度差（母排表面-环境温度）。
你的案例中，可能只是改变了空气的初始温度，没有改环境温度啊。

nehcnehc

谢谢楼上的回答，受益匪浅。

ruiboy

同谢，学习了