FLUENT在散热器耦合换热模拟中的应用

本教程演示了散热器风冷传热的模拟过程。

1 启动FLUENT并导入网格

1）在Windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 2020→Fluid Dynamics→Fluent 2020命令，启动Fluent 2020。

2）单击主菜单中File→Read→Mesh命令，导入.msh网格文件。

2 定义模型

1）双击A4栏Setup项，打开Fluent Launcher对话框，单击OK按钮进入FLUENT界面。

2）单击命令结构树中General按钮，弹出General（总体模型设定）面板，在Solver中Time选择Steady，进行稳态计算。

3 设置湍流模型

1）在模型设定面板Models中双击Viscous按钮，弹出Viscous Models对话框，在Model中选择Realizable k-epsilon，单击OK按钮确认。

4 设置材料

1）单击主菜单中Setting Up Physics→Materials→Create/Edit，弹出Create/Edit Materials（材料）对话框。将空气的Density修改为incompressible-ideal-gas，Viscosity改为sutherland。

2）添加固体物质Copper。

5 设置操作条件

1）单击主菜单中Setting Up Physics→Zones→Cell Zone Conditions面板。设置散热器的材料为铁。

6 设置边界条件
1）单击主菜单中Physics→Zones→Boundaries按钮启动的边界条件面板。

2）在边界条件面板中，设置inlet弹出边界条件设置对话框。Velocity Magnitude填入0.5。在Thermal选项卡中，Temperature输入293.15，单击OK按钮确认退出。

3）设置outlet的回流温度为293.15。

4）设置wall_heat_flux的热通量为1000w/m2。

7 初始条件
单击主菜单中Solving→Initialization按钮，弹出Solution Initialization（初始化设置）面板。Initialization Methods中选择Hybird Initialization，单击Initialize按钮进行初始化。

8 计算求解
单击主菜单中Solving→Run Calculation按钮，弹出Run Calculation（运行计算）面板。在Number of Iterations中输入1000，单击Calculate开始计算。

9 结果后处理

1）双击A6栏Results项，进入CFD-Post界面。
 

2）显示温度场。

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