肋片散热数值计算2 ０ 16 年 12 月目录一、题目--－---－-－----－----－---－－-----－－-－－--－-----３二、数值计算－-－－--－－-－---－－------------－－-------－－4（1） 网格划分-----－----－------－--－－-－-－－---－－-－-4（2） 节点方程-------－---－--－-------－－--－----－--－5（3） 计算方式----－－－－-－--－-－--－－--－--------－--－-6（4） 计算结果--－------－-----－--－－-------－------－6（5） 温度分布云图－---－-----------------－－------－7（6） 误差分析－-－---－－--－－-－-－----－-－-－--－-－-－---1 ０三、结论－--－------－-－------－－----－-－－---－－--－-----10四、程序-------－---－－----－---－-－---------－----－－-－11五、参考文献－---------－---－－-－------－--－---------－１５一、 题目肋片优化问题考 虑 三 种 不 同 形 状 得 肋 片 , 如 图 所 示 。 材 料 均 为 硬 铝 , 热 导 率 为 ,肋根半厚度为４ mm,肋高为 25mm。对于梯形肋和圆弧边肋,最右端得平面部分半厚度为１ mm,且圆弧在最右端得切线为水平线。肋根温度 即 227℃,肋外流体温度 即 27℃,表面对流换热系数为 。试编程求解每种肋片得温度分布及散热量,并讨论肋片形状对散热量、材料需求量得优劣。散热量 17115 W 156 ０ 5 W 147 ２ 6 W截面面积 200 mm2 1 ２ 5 m ｍ２ 101 ｍ m ２q/A 85、6 12 ４、8 145、8肋顶温度 367 K(9 ４℃) 355 Ｋ(８ 2℃) ３４ 2K(69℃)二、 数值计算鉴于肋片对称,因此只讨论上半部分即可,肋半厚度处可以按绝热处理。（1）网格划分如图所示,用方格逼近曲面边界(三种形状得肋片都这样处理),即用图中蓝色网格边界来替代红色实际边界。网格在边界处得取法用以下规则:对于第 i 列节点,假如其中得第ｊ个节点在红线上方或者恰好在红线上,并且第ｊ-1 个节点在红线下方或者正好在红线上,那么就取第 j 个节点作为第ｉ列上得边界节点,最后把所有边界节点连成锯齿状得到用方格逼近得边界(蓝色边界)。网格间距ｄｅ lta 在运行程序时输入。(建议值 0、1mm,假如输入得值过大,那么计算结果不精确;输入值过小则程序需要很长时间才能算出结果)(2)、节点方程内部节点肋根换热面传热量 Q 根据肋根部得导热量计算,忽略根部ｙ方向上得温度梯度(根据程序得运行结果来看,这种近似就就是合理得,对...
