Fluent 如何计算壁面的热通量?
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我在 Fluent 的后处理菜单中看到 Total Surface Heat Flux,不知道这个是不是 the magnitude of heat flux?
从 heat flux 的定义来看,
$ q=-k\nabla T $
那 the magnitude of heat flux 是不是,
$ \sqrt{ (-k\frac{\partial T}{\partial x})^2 + (-k\frac{\partial T}{\partial y})^2 + (-k\frac{\partial T}{\partial z})^2 } $
如果在 Fluent 里面要计算壁面的热通量的大小,是不是要计算温度在各个方向的导数
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我的理解是这样:壁面热通量应该考虑的是壁面法向的温度梯度。流体在固体壁面的换热,有对流和换热,在靠近壁面的粘性底层一般认为是通过导热与壁面换热,所以热流是与壁面法向温度梯度相关
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Total surface heat flux就是指壁面的换热热流(我暂时不清楚是否包含辐射换热热流),如果壁面给一个温度,fluent计算就可以得到流体与壁面的换热热流,从而计算换热系数
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@zhangshengchang 那您指的这个“换热热流”是扩散热通量,还是扩散和对流热通量之和?
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因为壁面是无滑移条件,贴壁极薄层认为流动滞止状态,此层内热量通过导热传递,位于该极薄层的外层流动有对流和导热(对流一般占主导,导热是你说的扩散吧),根据能量守恒的话就是极薄层的导热热流=外层的对流热流+导热热流=total surface heat flux(我是这样理解的)
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@zhangshengchang 那我能不能直接用这个热通量 q 去计算传热系数呢?
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@zhangshengchang 谢谢您!这个解释很详细!
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@zhangshengchang 您有没有相关的文献呢?就是计算换热系数的文献。
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@zhangshengchang 感谢分享!
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高压涡轮尾切凹槽叶尖冷却换热特性;
突肩叶尖吸力侧开槽对叶尖间隙流动换热特性的影响;这两篇知网上下载就行
Investigations of film cooling and heat transfer on a turbine blade
squealer tip;
The Effect of Density Ratio on the Heat Transfer Coefficient from a Film Cooled Flat Plate;这篇比较老,不是很清晰
其实就输入换热系数就可以找到很多文献,方法有三、四种的样子,具体用哪种方法好要结合你的模型来看;其实大多是在考虑驱动温差的选择问题 -
@zhangshengchang 谢谢!