STAR CCM+ vs FloEFD:CFD软件深度对比分析

1.仿真目的

研究starccm++的热边界条件设定,并与FloEFD进行对比分析。


2.仿真工况

Starccm-工况1:(不带外部空气域)

Starccm++与FloEFD软件对比分析的图1


边界条件:

1.总热源:50W

2.边界热规范:环境对流换热系数-5.5W/m^2-K

3.初始条件:固体温度25℃;

4.材料参数:al



求解设置:

1.时间步:0.05s

2.停止标准:最大物理时间500s



Starccm-工况2:(带外部空气域)

Starccm++与FloEFD软件对比分析的图2

1.总热源:50W

2.边界热规范:空气域表面绝热  固体外表面边界条件:绝热;

3. .初始条件:固体温度25℃,空气温度25℃

4.材料参数:al



求解设置:

1.时间步:0.05s

2.停止标准:最大物理时间500s

FloEFD-工况3:

Starccm++与FloEFD软件对比分析的图3

1.总热源:50W

2.边界热规范:空气域表面绝热  固体外表面边界条件:绝热;

3. .初始条件:固体温度25℃,空气温度25℃

4.材料参数:al


求解设置:

1.时间步:0.05s

2.停止标准:最大物理时间500s


3.仿真结果:

工况1:

Starccm++与FloEFD软件对比分析的图4


最高温度-51.5℃

工况2:

Starccm++与FloEFD软件对比分析的图5


最高温度-49.8℃

工况3:

Starccm++与FloEFD软件对比分析的图6

最高温度-50.17℃



4.结论

1.floEFD的仿真结果与Starccm的结果具有较好的匹配性,具有较好的经济性;

2.Starccm中,不同域之间的能量传递通过交界面设定,边界条件保持默认的绝热设定即可。

Starccm++与FloEFD软件对比分析的图7

界面条件-结合热传递

Starccm++与FloEFD软件对比分析的图8

固体边界-保持默认绝热

3.空气自然对流的传热系数在5.5W/m^2-K左右,为简化计算流程,可采用边界环境对流的方式进行代替外部空气域。


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