【寻找】请教关于flotherm中system ambient中对流换热系数设定问题

gb1979

在设定系统对流换热系数时一般设定为多少比较合适？是8W/(m^2*K)吗？能否有人介绍一下这一经验数值在一般或特殊情况下的具体设定注意事项。谢谢！

tyler

我也需要！！同时还想知道在知道风扇的转速和流量的情况下怎样计算自强制对流换热系数.

迷失森林

我只知道静止空气对流换热系数一般为6W(m^2*K);
Flotherm中一般都是这么设定的；
  
我最近学习flotherm有点心得，希望可以交流交流；
我是做通信产品的；

迷失森林

对流换热系数大致范围：
  
对流换热现象                      换热系数 W/m2.K
空气自然对流                      3~10
气体强迫对流                      20~100
水自然对流                         200~1000
水强迫对流                         1000~15000
  
仅供参考！！！

xuyong211

对流换热系数是软件根据设备的材料、表面性质、周围空气流动状况等因素自己计算出来的，你自己别乱设置，好好把flotherm的帮助看看，它的例子那样设只是给一个示范，别机械照搬

迷失森林

xuyong211 wrote:
对流换热系数是软件根据设备的材料、表面性质、周围空气流动状况等因素自己计算出来的，你自己别乱设置，好好把flotherm的帮助看看，它的例子那样设只是给一个示范，别机械照搬

  
不是吧；如果不能设定，干么要给这个设置项呢？
还有，什么情况下可以自己设置呢？例子中的示范设置有什么含义呢？
  
谢谢！请指点；

xuyong211

牛顿方程：q=aS(tf-tw)  q为对流换热的热流，a为换热系数，S为固体壁面换热面积，tf为流体温度，tw为固体壁面温度。
对流换热系数a与流体的物理性质、流动状态和速度、固体壁面物理性质、形状位置都有关，比如同样的流体在紊流和层流时换热系数就不一样，所以不同情况下对流换热系数a是不一样的，书上的一些换热系数是通过实验方法得到的一些大致范围，供大家参考，自己随意输入一个换热系数是不科学的，flotherm里面应该内置计算公式来根据具体情况去自动求解流体与壁面间的换热。

迷失森林

可我看了几个高手做的案例，都是这么设置的咯；
看你的理论也是满有道理的，等我请教高手了再说！

xuyong211

Heat Transfer Coefficient
Sets the Heat Transfer Coefficient for any solid surfaces coincident with the selected domain or cutout face.  
Additionally, for the turbulent KE model you can set:  
Turbulent Kinetic Energy
Sets the turbulent kinetic energy for the fluid external to the selected domain or cutout face.  
Turbulent Dissipation Rate
Sets the turbulent dissipation rate for the fluid external to the selected domain or cutout face.  
Note: Turbulent Kinetic Energy and Turbulent Dissipation Rate are only displayed if the KE Model has been chosen. See description for Turbulence. If left at the default value of zero, an estimate is made based on the flow rate calculated for the average fan speed.
以上是flotherm帮助上的原话，另外在它自带的各种温度的环境中，该项均为零，也就是没有设置。
你去问问高手也好，给大家一个明确的解释。

迷失森林

我也看到帮助中这么一段说明：
  
The value for H can be specified according to the standard free and forced convection correlations found in most heat transfer text books. For example, for forced convection and Reynolds numbers (ReL) less than 5¥105, the Nusselt number (NuL) can then be determined from:  
  
   
The heat transfer coefficient, H, can be derived from:  
  
   
where k is the conductivity of air and L is an appropriate length scale.  
  
不好意思，公式贴不上来；从我的理解来看，某些情况下还是要设置的咯；

szcaxman

当然要设置！
我询问了美国同事，mild steel的enclosure，top surface设8，bottom surface设4，side surface 设6

迷失森林

szcaxman wrote:
当然要设置！
我询问了美国同事，mild steel的enclosure，top surface设8，bottom surface设4，side surface 设6

  
能否详细说明一下？
enclosure的格面分别设置材料属性吗？

xuyong211

      我知道你说的公式，可是公式里的那几个参数你能否准确知道？比如雷诺数、普朗特数、特征尺寸？如果没有准确数值，自己算出来的换热系数就不一定对了。
      另外，不同的情况下，雷诺数、普朗特数、特征尺寸都是不一样的，当然换热系数也不一样了，我不知道“空气对流换热系数一般为6W(m^2*K)“这个结论依据的是不是实验得出的数据。  
      不过，你可以问问那些做案例的高手，请他们帮忙解释一下。

xuyong211

szcaxman wrote:
当然要设置！
我询问了美国同事，mild steel的enclosure，top surface设8，bottom surface设4，side surface 设6

      谢谢你给出的经验数值
      我觉得需要设置的情况是求解区域和设备壳体外表面重合时，也就是求解区域刚好包住设备壳体时，才需要设置壳体外表面与周围环境的换热系数，当求解区域远大于设备壳体外形时，不需要设置（当然设置也没事，因为不起作用），我平时就将求解区域设置较大，这样的缺点是求解网格较多，求解时间长，好处是能对周围空气状况有了解。
      你说的设置数值，我觉得是针对空气自然对流时的，而且当bottom surface 与地面或者桌面接触时，bottom的数值应该为零，另外，当外界空气强迫对流时数值如何设置？还有其他材料的数值有吗？比如塑料外壳？谢谢！

szcaxman

我觉得需要设置的情况是求解区域和设备壳体外表面重合时，也就是求解区域刚好包住设备壳体时，才需要设置壳体外表面与周围环境的换热系数，当求解区域远大于设备壳体外形时，不需要设置（当然设置也没事，因为不起作用），
                     同意，我也发现了
  
当外界空气强迫对流时数值如何设置？还有其他材料的数值有吗？比如塑料外壳？
                 我又看了下help，注意到object的surface exchange这个参数，help说如果不指定数值，则缺省是程序自己算heat transfer coefficient，我觉得这时要把object的surface的参数设置好，还要指定object的材料。

szcaxman

迷失森林 wrote:
  
能否详细说明一下？
enclosure的格面分别设置材料属性吗？

  
不是，都是mild steel

xuyong211

szcaxman wrote:
当外界空气强迫对流时数值如何设置？还有其他材料的数值有吗？比如塑料外壳？
                 我又看了下help，注意到object的surface exchange这个参数，help说如果不指定数值，则缺省是程序自己算heat transfer coefficient，我觉得这时要把object的surface的参数设置好，还要指定object的材料。

是的，系统能够自动计算，可是如果出现求解区域刚好和壳体外表面重合的情况，而壳体外表面是塑料材质，这时有经验数值吗？现在的机柜的外表面好像都喷塑保护的。你能不能再问问美国人？谢谢！

迷失森林

我觉得需要设置的情况是求解区域和设备壳体外表面重合时，也就是求解区域刚好包住设备壳体时，才需要设置壳体外表面与周围环境的换热系数，当求解区域远大于设备壳体外形时，不需要设置（当然设置也没事，因为不起作用），我平时就将求解区域设置较大，这样的缺点是求解网格较多，求解时间长，好处是能对周围空气状况有了解。
  
我也完全同意；帮助文件里讲，当system的某个面为敞开时，可以不用设置此H，系统会自动设置；如果为Solid Surface 时，必须设定；

lunch

3位前輩好:  
看到你們討論的問題蠻有意思的 不過有一點點看不太明瞭
想請教一下  
  
szcaxman兄 您提到" mild steel的enclosure，top surface设8，bottom surface设4，side surface 设6 "  
  
請問這裡所提到的設定值 8.6.4 是指在enclosure各面的heat transfer coefficient嗎?  如果是 請問是從 surface exchange 內去設嗎? 但是 enclosure可以指定面嗎? 我只能在 cuboid 中做類似的指定耶....煩請不吝解惑
  
另外想請教3位前輩...這些設定有沒有設定對結果有明顯的影響嗎? (影響在哪些部份 大約影響多少 ?) 而模擬和實測的差距有因此減少嗎?
  
因為我覺得如果不太清楚它真正的原理就去設定 會不會比不設定還糟啊?
  
謝謝!!!

szcaxman

請問這裡所提到的設定值 8.6.4 是指在enclosure各面的heat transfer coefficient嗎?  
是
  
如果是 請問是從 surface exchange 內去設嗎?
system下的ambients设
  
  但是 enclosure可以指定面嗎?   
建立好几个ambent条件，apply to不同的坐标舟的high或low方向
  
另外想請教3位前輩...這些設定有沒有設定對結果有明顯的影響嗎? (影響在哪些部份 大約影響多少 ?)   
这个上面讨论过了
  
而模擬和實測的差距有因此減少嗎?  
因為我覺得如果不太清楚它真正的原理就去設定 會不會比不設定還糟啊?   
我们条件有限，没做过实验，要不来经费呀