请教，温度分析中film condition和surface heat flux的区别

zanglye · 发表于 2010-3-10 20:43:34

做了一个冷却的小例子，如图所示

分别在上下表面施加100w/m2c的热传导。
通过两种方式施加，一是在接触里设定一个film condition，二是在load 里施加一个surface heat flux为100的load，但是后者在结果中出现问题，显示有云图层次，但是图例上的温度是同步变化的，并且温度没有降低，也就是说该分析结果显示在冷却过程中该工件没有温度梯度。请问，为什么会出现这样的结果啊？

film condition分析结果

heat flux load分析结果

seerainbow · 发表于 2010-4-10 23:53:45

1 结构在流体环境中，结构的表面和环境流体将发生对流热交换现象。在处理对流问题时，一般处理为结构的热边界问题。
该对流热交换的热传递效率为
q"=h（T-T0）其中q"-热交换效率，单位w/m2。T是结构表面的温度。T0是结构所处的流体的平均温度，即abaqus中的sink temperature。h是结构表面和所处流体的热交换系数，也就是abaqus中的film condtion系数。
2 surface heat flux定义的是一种表面热源，其单位为w/m2，反映的是每平方面积上，提供的热源是多少w。
3 这二者，有着本质的区别。一个是边界问题，一个热源问题。

zanglye · 发表于 2010-3-12 14:35:53

本帖最后由 zanglye 于 2010-4-10 11:07 编辑

非常感谢各位的热心解答，回去我又参考帮助文档，有了点小小的想法，不知准确与否，欢迎大家继续讨论

首先看定义
A film condition interaction property defines a film coefficient as a function of temperature and field variables.
surface heat flux
surface heat flux to define surface-based heat fluxes，magnitude (units JT–1L–2)

由定义可以知道，film定义的是边界层系数h，（量纲 JT–1L–2–1），film定义的系数是a function of temperature and field variables。
而作为surface heat flux，定义的是热流量（热率），量纲为units JT–1L–2)，该参数不依赖与边界上的温度分布。

从应用上讲，film主要针对于接触条件下的热传递，这时，要热率受边界上接触体的温度影响。而surface heat flux则不考虑第二方温度影响，直接给出所定义表面的热率。

另外，film下，h可以定义为temp-dependent，当然也可以只定义为某一特定温度，该情况感觉与surface heat flux类似；surface heat flux与温度无关，但是可以定义为时间的函数。

总的来说，surface讲的是边界上的热率，而film是接触体间传热的边界层系数，接触工况时的热率严重依赖于film设置的h，或者说
F（cflux）=h*g（T）

zanglye · 发表于 2010-3-11 09:59:16

哪位大侠给指导指导啊

Mesh_Li · 发表于 2010-3-11 10:14:58

本帖最后由 Mesh_Li 于 2010-3-11 10:42 编辑

泛泛讲是一个和环境温度相关，一个没有。看单位
film conditions是units of JT–1L–2C–1，而surface是units of JT–1L–2
楼主出现的情况得具体看inp文件。

shuiping_w · 发表于 2010-3-11 10:27:57

肯定不一样呀一个加载的是热源第一类边界条件，另一个加载的是第三类边界条件，对流换热。结果怎么会一样呢？

zanglye · 发表于 2010-3-11 10:36:36

在哪能看到这两个的单位？

Mesh_Li · 发表于 2010-3-11 10:43:37

看帮助！
在界面上先按F1 找到对每个参数的介绍，然后进入到相应的链接！
5# zanglye

jojolin1982 · 发表于 2010-3-11 16:30:21

加热源好像是第二类热边界条件吧？

zanglye · 发表于 2010-3-12 14:51:54

只是这里还有个问题，按照我的上面的理解，冷却问题中两者的效果是相同的，只是数值大小的问题。但是，这样的话还是无法解答为什么我的第二个模拟结果没有温度梯度的问题。附上inp，烦请各位大侠帮忙看看。
还有，其实也不是完全同步变化，比如其中就有一个增量步观察到了轻微的温差，如图

[url][/url]

shuiping_w · 发表于 2010-3-12 17:46:01

呵呵说错了加热源是第二类边界条件 7# jojolin1982

wangshaohui · 发表于 2010-3-12 18:57:06

我也遇到过类似问题

gaowanyang · 发表于 2010-3-14 02:16:13

其实楼上说的很清楚了
这是两类问题。
膜系数的设定是指周围环境与分析体进行对流换热
而设定分析体的边界温度，只是这个边界温度向内部传导的过程。
其实你可以发现，这两种情况下分析体边界温度不一样的

kongdong · 发表于 2010-3-31 19:20:50

12# gaowanyang

同意gaowangyang的说法；

另外，想问一下，假如在一个封闭腔中，film condition的对流换热，会影响环境温度吗，即所设定的sink temperture是恒定的吗？

因为，空腔中，一个面可以通过与空气介质的对流，对其他的面产生影响。

zanglye · 发表于 2010-4-10 11:32:21

12# gaowanyang

感谢您的回复，感觉接近真理了，但尚有一点模糊之处需请教您

按照您的说法，是否可以这样理解，那就是，film condition 是一类分析体与周围环境对流传热的问题。
他的相互关系是这样的：环境<-->边界<-->体内部
这样理解不知准确与否？

模糊之处是，您说“可以发现两者的边界温度是不一样的”不知何意？

按我的理解，film系数定义的传热情况，受环境温度的影响。
而，surface heat flux定义的传热情况，是不考虑温度影响，只是说，分析体在某边界受某热流量条件作用一段时间内的一些情况。

但从这样角度来理解，似乎和边界温度没有什么关系，亦或，我的理解有偏差啊？

bimenzaoche · 发表于 2010-4-11 17:41:25

本帖最后由 bimenzaoche 于 2010-4-11 18:38 编辑

赞同，还是楼上正解

songxichao · 发表于 2010-7-2 09:50:57

不错，感谢。。。谢谢。。。很有价值。

songxichao · 发表于 2010-7-2 09:52:37

麻烦问一下体热源和表面热源的区别？热分析中对外辐射和对流的区别？

ruilongli · 发表于 2010-7-21 08:49:19

这不是abaqus的问题了，可以看一本传热学的书，都是基本概念定义 18# songxichao

苗勇 · 发表于 2010-8-18 19:10:28

同样遇到的问题，不过还是不是很明白

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[热分析] 请教，温度分析中film condition和surface heat flux的区别

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