流体－固体耦合传热的松耦合建模方法

摘要

一种流体－固体耦合传热的松耦合建模方法，其特征在于忽略流场的瞬态变化过程，假设全局瞬态传热过程在“准稳态”流场下进行。具体计算流程包括：A)更新流场：单独以流体作为求解对象，将流固耦合壁面设为流体的固定温度边界，用稳态CFD算法求解流场；B)计算瞬态传热：同时以流体和固体为求解对象，将流固耦合壁面设为传热耦合边界，关闭流体的动量方程和湍流方程，计算瞬态传热直到下次流场更新和/或计算终止；C)重复步骤A)和B)，交替进行流场更新和瞬态传热计算，直到到达瞬态传热终止时刻。针对管内空气强迫对流换热过程，利用本发明的建模方法与Fluent商业软件紧耦合计算结果相比，绝对误差在1K以下，计算效率提高一个数量级，满足工程计算需求。

主权项

流体－固体耦合传热的松耦合建模方法，其特征在于包括：A)更新流场：单独以流体作为求解对象，将流固耦合壁面设为流体的固定温度边界，用稳态CFD算法求解流场；B)计算瞬态传热：同时以流体和固体为求解对象，将流固耦合壁面设为传热耦合边界，关闭流体的动量方程和湍流方程，计算瞬态传热直到下次流场更新和/或计算终止；C)重复步骤A)和B)，交替进行流场更新和瞬态传热计算，直到到达瞬态传热终止时刻，其中，忽略了流场的瞬态变化过程，并假设全局瞬态传热过程在“准稳态”流场下进行。