[案例分析]STARCCM+入门系列：同心圆柱自然对流的数值模拟

问题描述

本案例描述的是一个半径为 1.78 cm，受到恒定温度 306.3 K 加热且具有无限长度的圆柱体置于另一个较大的半径为 4.628 cm且以较低的固定温度 293.7 K 加热的圆柱体内。选择这些温度将在环带内提供一个总体温度 (Tb) 大约为 300 K的均匀温度分布。因为预期流动将围绕中心线对称进行，所以仅需要使用一半几何，如下所示：

STAR-CCM+设置

（1）本案例流体是牵涉到温度的自然对流问题，且流速很慢，因此选择理想气体的层流。本案例物理连续体的设置如下：

（2）在物理连续体的修改理想气体的动力粘度和导热率。

（3）在Regions >ConvectionCylinders节点，把圆柱的内壁和外壁的热规范都改成温度。然后把内壁的温度改成306.3K，外壁温度改成293.7K。（2）在物理连续体的修改理想气体的动力粘度和导热率。

（3）在Regions > ConvectionCylinders节点，把圆柱的内壁和外壁的热规范都改成温度。然后把内壁的温度改成306.3K，外壁温度改成293.7K。

（4）在Solvers> Coupled Implici节点，把库朗数修改成100，加速收敛。点击运算按钮，计算结果如下：

圆柱中温度分布

圆柱中速度矢量分布

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