传热学中几种常用软件及数值解法的介绍

1 传热学中几种常用软件及数值解法的介绍 一、常用软件介绍： 1、FLUENT 软件简介 FLUENT 软件是美国 FLUENT 公司开发的通用 CFD 流场计算分析软件，囊括了 Fluent Dynamic International、比利时 Polyflow 和 Fluent Dynamic International（FDI）的全部技术力量（前者是公认的粘弹性和聚合物流动模拟方面占领先地位的公司，而后者是基于有限元方法 CFD 软件方面领先的公司）。 FLUENT 是用于计算流体流动和传热问题的程序。由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术，因而 FLUENT 能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型，使 FLUENT 在转捩与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等方面有广泛应用。 采用的数值解法 有限体积法（Finite Volume Method） 程序的结构 FLUENT 程序软件包由以下几个部分组成： (1)GAMBIT——用于建立几何结构和网格的生成。 (2)FLUENT——用于进行流动模拟计算的求解器。 (3)prePDF——用于模拟 PDF 燃烧过程。 (4)TGrid——用于从现有的边界网格生成体网格。 (5)Filters(Translators)—转换其他程序生成的网格，用于 FLUENT 计算。 FLUENT 程序可以求解的问题 (1)可压缩与不可压缩流动问题。 (2)稳态和瞬态流动问题。 (3)无黏流，层流及湍流问题。 (4)牛顿流体及非牛顿流体。 (5)对流换热问题(包括自然对流和混合对流)。 (6)导热与对流换热耦合问题。 (7)辐射换热。 (8)惯性坐标系和非惯性坐标系下的流动问题模拟。 (9)用 Lagrangian 轨道模型模拟稀疏相(颗粒，水滴，气泡等)。 (10)一维风扇、热交换器性能计算。 (11)两相流问题。 (12)复杂表面形状下的自由面流动问题。 用 FLUENT 程序求解问题的步骤 2 利用FLUENT 软件进行求解的步骤如下： (1)确定几何形状，生成计算网格(用GAMBIT，也可以读入其他指定程序生成的网格)。 (2)输入并检查网格。 (3)选择求解器(2D 或3D 等)。 (4)选择求解的方程：层流或湍流(或无粘流)，化学组分或化学反应，传热模型等。确定其他需要的模型，如：风扇、热交换器、多孔介质等模型。 (5)确定流体的材料物性。 (6)确定边界类型及其边界条件。 (7)条件计算控制参数。 (8)流场初始化。 (9)求解计算。 (10)保存结果，进行后处理等。 FLUENT ICEPACK 软件简介：电子设备热控分析 面...