本例模拟了水银在圆管中的层流流动,并对管壁施加了均匀的热通量。在入口处指定了完全发展的层流速度。将所得到的压降和出口温度与层流解析解进行比较。由于对称,我们只建二维模型的一半。
1.1 几何模型
管道长度为0.1m,半径为0.0025m。
1.2 材料参数密度:13529kg/m3;比热容:139.3J/kg-k;粘度:0.001523kg/m-s;导热系数:8.54w/m-k。
1.3 边界条件进口速度:充分发展的层流; 进口温度:300k; 壁面热通量:5000w/m2。
2 解析解解析解可参考:
F.M. White. Fluid Mechanics . 3rd Edition. McGraw-Hill Book Co., New York, NY. 1994. ”注:可在公众号回复“FM”获取。
其中,为平均速度,为动力粘度;R为半径。
3 fluent求解3.1 General设置
设置为轴对称模型。
3.2 model设置
打开能量方程,选择层流模型。
3.3 ** terials设置
材料设置如图所示。
3.4 cell zone conditions设置
修改为流体区域。
3.5 boundary conditions设置
用表达式指定入口速度。
给壁面施加热通量。
3.6 initialization3.7 calculation4 结果对比速度云图温度云图
案例文件
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