在Fluent中,固体或壳体导热系数的各向异性被定义为矩阵,热流密度的计算公式为:
其中就是导热系数矩阵。
在Fluent中,有以下几种方式用于定义各向异性导热系数。
对于各向异性的导热系数,导热系数矩阵被定义为:
其中k为导热系数,为矩阵,二维中为2×2矩阵,三维中为3×3矩阵,该矩阵也可以是非对称矩阵。
(1)如果各向异性材料的主轴未与模拟的全局坐标系对齐,则使用以下选项之一可能简单:
(2)采用Anisotropic选项,需要满足矩阵的成分是常数且不独立变化,否则只能用UDF添加。
应用Orthotropic选项时,需要定义主要方向上的导热系数,导热系数矩阵通过下式表示:
由于相互垂直,因此在上图设置面板中,只需要设置两个方向。
通过xyz定义来表示Direction 0 Components;
通过xyz定义来表示Direction 1 Components;
Conductivity 0 1 2分别表示
两种方式都是将导热系数转换为矩阵,Orthotropic属于Anisotropic的子类。
Anisotropic需要设置导热系数矩阵,Orthotropic需要设置主轴方向的导热系数。
当Anisotropic的导热系数矩阵为对角矩阵时,两类方法等同。
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