Fluent驗(yàn)證案例EX2：圓管流動傳熱

2017-03-30  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

ANSYS提供了非常多的驗(yàn)證案例,我們可以通過這些驗(yàn)證案例提供的數(shù)據(jù)來練習(xí)軟件操作。此驗(yàn)證案例集在ANSYS help文檔中可以找到。本次為第二個案例。

本案例模擬仿真水銀通過具有均勻熱通量壁面的圓形管道內(nèi)的層流流動。在管道入口處為充分發(fā)展湍流速度分布。利用Fluent計(jì)算管道壓降及出口中心點(diǎn)位置溫度,并與解析解進(jìn)行比較。本案例采用二維軸對稱模型計(jì)算。

幾何模型如圖所示,管道半徑為0.0025 m,管道長度0.1 m。

• 流體介質(zhì)為水銀

• 密度:13529 kg/m3

• 粘度:0.001523 kg/m-s

• 比熱:139.3 J/kg-K

• 入口條件為充分發(fā)展速度,平均速度0.005m/s

• 入口溫度:300K

• 壁面熱通量:5000 W/m^2

理論值來自Theodore L. Bergman, Adrienne S. Lavine, Frank P. Incropera, David P. DeWitt. Fundamentals of Heat and Mass Transfer [7ed.]. P523,(https://pan.baidu.com/s/1geRm1zH)
其中給出了充分發(fā)展速度表達(dá)式及水頭損失表達(dá)式。分別為:

理論值來自Fundamentals of Heat and Mass Transfer [7ed.]. P530,給出:

采用2D軸對稱模型進(jìn)行計(jì)算,具體建模過程見后面視頻操作。

下面是一些計(jì)算結(jié)果。

速度分布如下圖所示,滿足充分發(fā)展速度分布。

入口速度分布如下圖所示,符合所預(yù)想的拋物線分布。

計(jì)算結(jié)果與解析解比較,如表所示。

不知道怎么回事兒,本來挺清晰的視頻傳上去 一轉(zhuǎn)碼就不清晰了,也沒關(guān)系,案例很簡單,將就著看吧,下次不用這勞什子錄了。

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