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第1篇一、实验目的本实验旨在通过仿真软件对某电子设备进行热分析，了解设备在正常工作状态下的温度分布，分析设备的散热性能，为设备的结构优化和热设计提供理论依据。
二、实验背景随着电子技术的不断发展，电子设备的功能和复杂程度不断提高，集成度也越来越高。
然而，电子设备单位体积的功耗不断增大，导致设备温度迅速上升，从而引起设备故障。
因此，对电子设备进行热分析，优化散热设计，对于提高设备的可靠性和使用寿命具有重要意义。
三、实验方法1. 选择仿真软件：本实验选用Ansys Fluent软件进行热分析。
2. 建立模型：根据实际设备结构，在CAD软件中建立三维模型，并将其导入Ansys Fluent中进行网格划分。
3. 定义材料属性：设置模型的材料属性，包括热导率、比热容、密度等。
4. 设置边界条件：根据设备的工作环境，设置边界条件，如环境温度、热流密度等。
5. 定义求解器：选择适当的求解器，如稳态热传导、瞬态热传导等。
6. 运行仿真：启动仿真计算，获取设备在正常工作状态下的温度分布。
7. 分析结果：对仿真结果进行分析，评估设备的散热性能。
四、实验结果与分析1. 温度分布通过仿真计算，得到设备在正常工作状态下的温度分布如图1所示。
由图可知，设备的热量主要集中在散热器附近，温度最高点约为80℃，远低于设备的最高工作温度。
2. 散热性能从仿真结果可以看出，设备散热性能良好，主要表现在以下几个方面：（1）温度分布均匀：设备内部温度分布较为均匀，没有出现明显的热点区域。
（2）散热器效果显著：散热器可以有效降低设备温度，提高设备散热性能。
（3）环境温度影响较小：在环境温度较高的情况下，设备温度升高幅度较小。
3. 优化建议根据仿真结果，提出以下优化建议：（1）优化散热器设计：考虑采用更大面积的散热器，提高散热效率。
（2）改进结构设计：优化设备内部结构，提高散热通道的流通性。
（3）采用新型散热材料：研究新型散热材料，降低设备的热阻。
1.选用PRO-E进行建模,保存成prt文件，选用import命令导入workbench内，在Geomety模块，选用Tools-fill命令，选取液体的整体流动区域内的内避免对流动区域进行实体填充，生成流体的实体模型.单击鼠标右键下named selection命令定义所选的各个特征面，例如入口，出口,热源等：2.在mesh模块内鼠标单选mesh命令对模型进行网格划分参数设置，注意minsize和max face size的数值选择，尽量使划分出的网格不要过粗和出现断裂。
本实例中网格基本参数如下:设置好网格参数后选用gerenate mesh命令生成网格，本实例中网格生成图如下：3.在setup模块里对仿真参数进行设置.在model命令模块中采用EnergyEquation模式。
在materials中fluid中点选create，液体选用液态水water—liquid:如图:同样，solid下creat中基板模式选用铜copper：边界条件boundary conditions 命令中选择inlet，设置为速度入口，outlet设置为压力出口,本实例中入口设置的参数图如下：热源类型设置为热通量表达，参数设置如下:Wall-liudao—type选择为interface，wall—liudao1fang type同样设置为interface 在mesh interfaces命令中点选creat/edit命令，interface option热源类型为热通量设置交界面为耦合墙，如图：4.Solution 模块中，Solution Methods类型选择如下:Solution controls 中参数设置如下：Solution initializtion设置下参数设置如下：Run calculation设置下迭代次数设置100次，点击calculate 开始进行计算：经过计算后结果收敛,在result模块中选用contour命令可以设置需要观察的面相应的物理数值,设置如图：进行简单的后处理，既可以得到结果图：选用tool命令下的其他指令可以看到不同的结果图，如线图和表格等。
基于FLUENT 的波浪管道热传递耦合模拟CFD 可以对热传递耦合的流体流动进行模拟。
CFD 模拟可以观察到管道内部的流动行为和热传递，这样可以改进波浪壁面复杂通道几何形状中的热传递。
目的：（1） 创建由足够数量的完整波浪组成的波浪管道，提供充分发展条件； （2） 应用周期性边界条件创建波浪通道的一部分； （3） 研究不同湍流模型以及壁面函数对求解的影响； （4） 采用固定表面温度以及固定表面热流量条件，确定雷诺数与热特性之间的关系。
问题的描述：通道由重复部分构成，每一部分由顶部的直面和底部的正弦曲面构成，如图。
图1 管道模型空气的流动特性如下： 质量流量： m=0.816kg/s; 密度: ρ=1kg/m 3;动力粘度：μ=0.0001kg/(m ·s); 流动温度： Tb=300K ；流体其他热特性选择默认项。
流动初试条件：x 方向的速度=0.816m/s ； 湍动能=1m 2/s 2;湍流耗散率=1×105m 2/s 3。
所有湍流模型中均采用增强壁面处理。
操作过程：一、 完整波浪管道模型的数值模拟（1） 计算Re=u H/v=0.816×1/ (0.0001/1) =8160Cf/2=0.0359Re -0.2=0.0359× (8160)-0.2=0.00592590628.00059259.0816.02=⨯==f t C u uy +=u t y/v y=0.00159（2）创建网格本例为波浪形管道，管道壁面为我们所感兴趣的地方所以要局部细化。
入口和出口处的边界网格设置如图。
图2 边网格生成面网格图3 管道网格（3）运用Fluent进行计算本例涉及热传递耦合，所以在fluent中启动能量方程，如图。
图4 能量方程设定条件，湍流模型选择标准k-e模型，近壁面处理选择增强壁面处理。
图5 湍流模型设定材料，密度为1，动力粘度改为0.0001如图。
图6 材料设定设定边界条件，入口速度为0.816，湍动能为1，湍流耗散率为100000。
译文说明●本文依据FLUENT6.0的HELP文件翻译而成。
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F l u e n t辐射传热模型理论以及相关设置目录概述在传热的仿真中，有时候会不可避免的涉及到辐射传热，而我们对Fluent中辐射模型的了解甚少，很难得到可靠的计算结果。
因此，一直以来，Fluent中的带辐射的传热仿真是我们的一个难点，本专题重点来学习辐射模型的理论，让我们对辐射计算模型有一个深入的了解，以帮助我们攻克这个仿真难点。
基础理论专业术语解释：在Fluent中开启辐射模型时，流体介质以及固体壁面会出现一些专业的参数需要用户来设置。
在Fluenthelp中介绍辐射模型时会经常提到一些专业术语。
对这些专业参数以及术语，我们来一一解释：1、Opticalthickness（光学深度，无量纲量）：介质层不透明性的量度。
即介质吸收辐射的能力的量度，等于入射辐射强度与出射辐射强度之比。
设入射到吸收物质层的入射辐射强度为I，透射的辐射强度为e，则T=I/e，其中T为光学深度。
按照此定义，那介质完全透明，对辐射不吸收、也不散射，透射的辐射强度e=入射辐射强度I，即光学深度为T=1，介质不参与辐射。
—摘自百度百科而FLUENT中T=αL，其中L为介质的特征长度，α为辐射削弱系数（可理解为介质因吸收和散射引起的光强削弱系数）。
如果T=0，说明介质不参与辐射，和百度百科中的定义有出入。
但是所表达的意思是接近的，一个是前后辐射量的比值；一个是变化量和入射辐射量的比值（根据Fluenthelp里的解释，经过介质的辐射损失量=I*T，个人理解，按照此定义，T不可能大于1啊，矛盾。
//TheoryGuide::0///5.3.2）。
该问题的解释为：其实一点也不矛盾，如果Opticalthickness=1，就说明辐射在经过一定特征长度L的介质后被完全吸收。
如果>1，就说明辐射根本穿透不了特征长度L的介质，而被早早吸收完了。
打个比方，Opticalthickness=10，说明辐射在经过L/10距离后已经被吸收（或散射）完。
fluent 辐射模型案例Fluent 辐射模型案例Fluent 是一种流体力学仿真软件，可以用于模拟各种流体问题。
其中，辐射传热是一个重要的应用场景，例如在工业炉窑、航空发动机等领域中都需要考虑辐射传热的影响。
本文将介绍一个使用 Fluent 进行辐射传热模拟的案例。
案例背景某公司生产一种高温工业炉窑，需要对其进行优化设计。
其中，辐射传热是一个重要的因素。
该工业炉窑内部温度高达1500℃ 左右，需要通过辐射传热将能量传递到物料上。
为了提高工业炉窑的效率和降低能耗，公司决定使用 Fluent 进行辐射传热模拟，并基于模拟结果进行优化设计。
建模过程1. 建立几何模型首先需要建立工业炉窑的几何模型。
由于该工业炉窑形态比较复杂且不规则，因此可以使用 CAD 软件进行建模，并导入 Fluent 中进行后续处理。
2. 定义物理属性在建立几何模型之后，需要定义物理属性。
包括流体的密度、粘度、热导率等，以及辐射传热的相关参数，如表面发射率、吸收率等。
这些参数可以通过实验或者文献资料获得。
3. 网格划分接下来需要对几何模型进行网格划分。
网格划分是模拟的关键步骤之一，它直接影响到模拟结果的精度和计算效率。
在本案例中，由于工业炉窑内部存在着复杂的结构和不规则形状，因此需要使用较为细密的网格进行划分。
4. 定义物理场在完成网格划分之后，需要定义物理场。
包括流场、温度场和辐射传热场等。
其中，流场和温度场可以通过求解 Navier-Stokes 方程和能量方程得到；而辐射传热场则需要考虑辐射传热方程，并采用离散化方法进行求解。
5. 边界条件设置在定义物理场之后，需要设置边界条件。
包括入口条件、出口条件和壁面条件等。
在本案例中，由于工业炉窑是一个封闭系统，因此入口流量为零；出口压力为常数，并且需要考虑辐射传热的影响；壁面需要设置表面发射率和吸收率等参数。
6. 求解模拟结果在完成前述步骤之后，可以开始进行求解模拟结果。
由于辐射传热是一个复杂的过程，需要采用迭代方法进行求解。
Fluent对流换热自由流温度1. 简介对流换热是指通过流体的流动来传递热量的过程。
在自由流中，流体在满足一定条件下自然地流动，而无需外界的施加。
本文将探讨在自由流中温度的变化以及如何使用Fluent软件对其进行模拟和分析。
2. 自由流温度变化原理在自由流中，流体的温度分布受到多种因素的影响，包括流体的速度、流动的性质以及边界条件等。
以下是一些影响自由流温度变化的主要因素：2.1 流体速度在自由流中，流体的速度决定了其热传递的效率。
通常情况下，流体的速度越高，热传递越强。
这是因为高速流动的流体可以带走更多的热量，并将其带到远离热源的地方。
2.2 流动性质流体的流动性质也对自由流温度的变化起着重要作用。
流体的黏性、密度和热导率等性质会影响其对热量的传导和传递能力。
例如，高黏性的流体会降低热传递效率，而高热导率的流体则有助于更快地传递热量。
2.3 边界条件边界条件是指在自由流中与周围环境接触的流体表面。
这些边界条件可以是恒定的温度或热通量，也可以是流体与固体表面的传热系数。
这些边界条件会对流体的温度分布产生直接影响。
3. 使用Fluent模拟自由流温度Fluent是一种流体动力学（CFD）软件，用于模拟和分析流体流动和传热问题。
下面将介绍如何使用Fluent对自由流中的温度进行模拟和分析。
3.1 几何建模首先，需要对模拟领域的几何形状进行建模。
可以使用Fluent提供的几何建模工具或其他CAD软件创建模拟领域的几何模型。
确保模型准确地反映了实际流动的情况。
3.2 网格生成接下来，需要生成模拟领域的网格。
网格的划分对于模拟结果的精确性和准确性至关重要。
Fluent提供了多种网格生成算法和优化选项，可以根据需要选择适合的方法进行网格划分。
3.3 边界条件和物理模型设置在模拟之前，需要设置边界条件和物理模型。
边界条件包括温度、速度和压力等参数。
物理模型包括流体的流动性质、热传导和传热模型等。
根据实际情况设置合理的参数值。
