搜索循環(huán)熱傳遞【翻譯】
2017-01-15 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
翻譯自:CFD-online
帖子地址:http://www.cfd-online.com/Forums/openfoam-/108735-cyclic-heat-transfer.html
dvcauwe:
親愛(ài)的Foamer們:
我現(xiàn)在正在忙于估算不同管道幾何的傳熱特性和壓降、我想通過(guò)對(duì)一個(gè)短管的模擬來(lái)做這件事情并且應(yīng)用循環(huán)流動(dòng)邊界獲得充分發(fā)展的流場(chǎng)。
為了這個(gè)目的,我使用求解溫度方程的一個(gè)改進(jìn)channelFoam求解器。然而,我不知道如何讓溫度循環(huán)。迄今為止,我使用在壁面施加常熱量的fixedGradient邊界,同時(shí)縮放各處的溫度為了讓質(zhì)量加權(quán)平均溫度等于入口的溫度。這樣的方法獲取充分發(fā)展的質(zhì)量特性是否正確?
在文獻(xiàn)當(dāng)中,我看見(jiàn)前人使用無(wú)量綱溫度和能量源項(xiàng)但是我將其應(yīng)用到求解器上毫無(wú)線索...顯然地,這個(gè)問(wèn)題的基礎(chǔ)文獻(xiàn)是由Patankar(1977)撰寫的。"在管內(nèi)充分發(fā)展的流場(chǎng)和傳熱在通過(guò)截面時(shí)呈現(xiàn)出循環(huán)周期性變化。"但是我現(xiàn)在暫時(shí)無(wú)法解決這個(gè)。
我知道這個(gè)問(wèn)題以前被討論過(guò)但是未被完全解決因此我非常感謝你能夠提供任何線索。
祝好
David
dvcauwe:
我注意到Fluent通過(guò)用(Twall-Tbulk,out)/(Twall-Tbulk,in)測(cè)量"出口"溫度特性的方式處理這個(gè)問(wèn)題。這個(gè)量對(duì)于恒溫壁面估算對(duì)流換熱系數(shù)非常有用。附件是我打算完成的一個(gè)柱子的模擬。
我現(xiàn)在的問(wèn)題是如何將其運(yùn)用到OpenFOAM當(dāng)中?我已經(jīng)嘗試使用groovyBC將出口的溫度值賦給入口但是我認(rèn)為更進(jìn)一步的迭代溫度方程讓這個(gè)一團(tuán)糟。
在0/T文件下的邊界條件如下:
boundaryField
{
wall
{
type fixedValue;
value uniform 350;
}
periodic_half0
{
type groovyBC;
patchType cyclic;
valueExpression "350-(350-TCyc)*0.995"; //0.5% increase of temperature predicted
variables "TCyc{periodic_half1}=T;";
}
periodic_half1
{
type cyclic;
}
}
誰(shuí)能給我一些線索我哪里做錯(cuò)了或者是否存在更簡(jiǎn)單的方法將一個(gè)邊界賦給另一個(gè)邊界?jumpCyclic是很有意思的但是迄今為止,我還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一個(gè)算例演示它怎么運(yùn)行...
祝好
David
附件:
mra-cfd:
David你好
你是否解決了使用fixedGradient邊界在壁面施加循環(huán)溫度的問(wèn)題?是否有辦法像FLUENT一樣設(shè)置"上游來(lái)流整體溫度"?
感謝
Mohammadreza
dvcauwe:
Quote:
|
Originally Posted by mra-cfd
Hi
David, |
在這個(gè)帖子中解釋了一點(diǎn)細(xì)節(jié)。(帖子鏈接:http://www.cfd-online.com/Forums/openfoam/88165-streamwise-periodic-heat-trasnfer.html)基本上是通過(guò)添加額外的源項(xiàng)到你的方程中去抵償平常的熱量的損失/增加,從而實(shí)現(xiàn)溫度場(chǎng)的周期。
在定截面的算例中這個(gè)方法很容易實(shí)現(xiàn),否者你需要先計(jì)算λ(導(dǎo)熱系數(shù)),確保通過(guò)Patankar文章中提出方法的檢查。
祝好
David
hrvig:
Quote:
|
Originally
Posted by dvcauwe
In
thisthreadit's explained in a bit more
detail. Basically you add an additional source term to your
equations to compensate for the heat loss/gain that would normally
occur in order to make your temperature field periodic. |
大家好
你是否達(dá)成了Patankar提出的增加源項(xiàng)或者整體溫度與來(lái)流溫度相匹配?
如果你成功了,我很想進(jìn)一步了解。
祝好
Jakob
dvcauwe:
你好,Jakob
事實(shí)上,我從來(lái)沒(méi)有正確解決過(guò)λ的問(wèn)題,但是我大多數(shù)的算例是旋轉(zhuǎn)且常截面因此我可以使用一個(gè)固定的熱流通量邊界。對(duì)于充分發(fā)展的流場(chǎng)來(lái)說(shuō),意味著你可以為了熱流通量計(jì)算線性溫度梯度γ并且將真實(shí)的溫度場(chǎng)分為線性梯度和周期場(chǎng)兩部分:T = Tper + gamma*x。將這個(gè)表達(dá)式帶入溫度方程可以得到一個(gè)滿足右手法則的能量匯表達(dá)式-Ux*gamma。在OpenFOAM想要表達(dá)包含傳熱在內(nèi)的周期計(jì)算就強(qiáng)制你無(wú)論如何都要編寫自己的求解器。
這個(gè)解決方案比你導(dǎo)出尋找邊界條件簡(jiǎn)單多了。
祝好
David
hrvig:
Quote:
|
Originally
Posted by dvcauwe
Hello
Jakob, |
非常感謝你有用的反饋信息。
你是否在入口和出口使用了這樣的循環(huán)邊界,像在舊版本OpenFOAM中的channelFoam求解器?
到目前為止,我都使用的將溫度看作一個(gè)負(fù)標(biāo)量的pimpleFoam求解器。我的幾何是一個(gè)簡(jiǎn)單的具有常直徑的彎管。
祝好
Jakob
hrvig:
我又來(lái)了
現(xiàn)在我實(shí)現(xiàn)了你建議的源項(xiàng)表達(dá)式。我開始認(rèn)為此法可行并且我得到了循環(huán)溫度的特征。
唯一的問(wèn)題是我損失能量。我應(yīng)該如何設(shè)置邊界?
這是我求解器溫度部分的概況:
Quote:
|
fvScalarMatrix
TEqn |
我在入口和出口使用循環(huán)邊界并且通過(guò)fvOptions保證質(zhì)量守恒。
祝好
Jakob
hrvig:
好的,標(biāo)記一下
上面的方程是正確的
當(dāng)我們求解循環(huán)部分的時(shí)候,導(dǎo)入邊界的值不是問(wèn)題。后來(lái)線性溫度梯度能被添加從而獲得了正確場(chǎng)。
當(dāng)物性參數(shù)和熱力參數(shù)被假設(shè)為與溫度無(wú)關(guān)的時(shí)候,我們不再關(guān)心絕對(duì)溫度。
如果誰(shuí)遇見(jiàn)常熱流量的相同問(wèn)題,請(qǐng)告訴我,我很樂(lè)意幫助。
dvcauwe:
Quote:
|
Originally
Posted by hrvig
Okay, nailed
it.. |
正是,一旦你得到了你的周期溫度場(chǎng),剩下的唯一問(wèn)題就是無(wú)量綱溫度T+ = (Twall-T)/Ttau。
至于你的前一個(gè)問(wèn)題,是的,是很正常的,當(dāng)你想收集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí),離散誤差可能會(huì)干擾你。由于離散誤差等原因整體溫度可以稍微模擬。你也可以避免這個(gè)問(wèn)題通過(guò)顯式強(qiáng)制整體溫度等于確定的值或者(我認(rèn)為更好)像你處理你的動(dòng)量源項(xiàng)一樣動(dòng)態(tài)調(diào)整gamma(γ)。
David_010:
你好,Jakob
我想要對(duì)管道做相似的事情,在管壁上周期性的插入元素和常熱流量。你是否有辦法解決它?
我曾經(jīng)想要像你一樣添加源項(xiàng)到溫度方程里面,對(duì)應(yīng)的溫度梯度在一段時(shí)期內(nèi)沿管軸線呈周期。然后迭代直到gradientT*cp*massFlow的值與壁面產(chǎn)生的熱流量相等。在channelFoam求解器中對(duì)壓力梯度和速度采用了類似的方式。不確定這個(gè)方法是否好。
祝好
David
hrvig:
我將對(duì)進(jìn)口和出口創(chuàng)建一個(gè)高質(zhì)量的網(wǎng)格以精確匹配。我最終采用blockMesh代替snappyMesh盡管它在創(chuàng)建網(wǎng)格的時(shí)候常?；ㄙM(fèi)更多一點(diǎn)時(shí)間。
正如dvcauwe建議的那樣,你將會(huì)使用整體平均為來(lái)保證整個(gè)模擬,因此我建議你顯式地指定整體溫度為某值或在模擬中調(diào)整gamma值。
祝好
Jakob
hcl734:
你能上傳你的求解器嗎?
我正在嘗試修改buoyantBoussinesqSimpleFoam求解器
我嘗試在求解器中如下定義gamma標(biāo)量:
Code:
{
alphat = turbulence->nut()/Prt;
alphat.correctBoundaryConditions();
volScalarField alphaEff("alphaEff", turbulence->nu()/Pr + alphat);
fvScalarMatrix TEqn
(
fvm::ddt(T)
+ fvm::div(phi, T)
+ U.component(vector::X)*0.0078
- fvm::laplacian(alphaEff, T)
==
fvOptions(T)
);
TEqn.relax();
fvOptions.constrain(TEqn);
TEqn.solve();
fvOptions.correct(T);
rhok = 1.0 - beta*(T - TRef);
}
它能通過(guò)編譯但是當(dāng)我嘗試運(yùn)行求解器時(shí),會(huì)出現(xiàn)一個(gè)量綱警告
只使用gamma不能編譯,我猜我一定在其他什么地方定義了gamma但是我不知道在哪里,因?yàn)槲覍?duì)OF編程非常菜。
hcl734:
好的,我自己解決了
只需要在readtransportProperties.h頭文件中增加一個(gè)gamma的接口
相關(guān)標(biāo)簽搜索：循環(huán)熱傳遞【翻譯】 Fluent培訓(xùn) Fluent流體培訓(xùn) Fluent軟件培訓(xùn) fluent技術(shù)教程 fluent在線視頻教程 fluent資料下載 fluent分析理論 fluent化學(xué)反應(yīng) fluent軟件下載 UDF編程代做 Fluent、CFX流體分析 HFSS電磁分析
