FLOW SIMULATION螺旋管换热的模拟？

hufuqi · 发表于 2014-5-23 08:48:00

一螺旋管浸入热水容器槽中，热水用加热器保持90度，空气从螺旋管一端进入，空气通过螺旋管与热水换热后从另一端出来，换热用FLOW SIMULATION来模拟换热是容易的事，问题是在FLOW SIMULATION中90度的热水不知如何来定义，谢谢

3_D · 发表于 2014-5-23 08:49:36

如果保持90度的話，其實設置環境溫度爲90度就可以。。。（前提是你不是要計算氣體流過的瞬間造成的管壁的微小降溫的話。。

zhangjian · 发表于 2014-5-23 08:50:04

内部分析，如何设置环境温度。我一方面关心螺旋管出口的温度，另一方面也关心螺旋管的表面温度。

huyf1021 · 发表于 2014-5-23 08:56:09

抱歉剛剛看到回復。
然後做了一個簡易模型。。。
按照理解，就是熱水給空氣加熱，但是用了一個螺旋管。
再進一步理解其實就是熱水加熱螺旋管，螺旋管加熱流動的空氣。
我個人的想法，Flow Sim好像確實沒有辦法在内流的時候設置周圍溫度（我沒找到方法，或許流體的2次領域這個設定可以實現，但是因爲沒辦法佐證
但是可以理想化一些就是，假設這個螺旋管的傳熱係數足夠高（當然了。。要不怎麽加熱。。
而且有一定厚度的話。。那麽外表面溫度就應該等同于水溫。
内表面就可以設置和空氣換熱。。。
這樣的理解下。。我假設了一個模型，銅管，厚度3 溫度313k，，，空氣，溫度273k。
并且銅管設置非斷熱，非隻傳熱。。。。
終點設置爲流體溫，固體溫等等
大概的結果如圖：

左面是銅管，右面是氣體。。。。這樣就可以看出來溫度變化。
不知道這種近似的做法是不是有合你的想法。
如有不當之處，也請指出，指導。

azhong83 · 发表于 2014-5-23 09:00:12

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谢谢，按照你的理解，其实只要在边界条件插入螺旋管的外壁温度设定90C就可以了，然而问题是：螺旋管浸入水中没有通入冷空气之前，管表面温度就像你左面的图一样都是90C。然而冷空气一通入，在螺旋管的进口处管壁温度肯定降低，我理解应该没有90C（尽管像你理解的一样与螺旋管的壁厚等等有关）。
请你指教，谢谢你

chengzhang · 发表于 2014-5-23 09:08:23

你的理解沒有錯誤。理想模型就是暫且不考慮水和銅管之間的熱交換。（其實理想效果是，把上面的計算結果，帶入第二個模型，也就是水和銅管熱交換的模型裏去，但是sw的Flow Si 貌似沒有這功能。。。）
左圖起始的圓點（不是圓圈）。。。的週邊顯示溫度降下。之所以沒有管壁，是因爲封蓋設置的比較糟糕，沒有考慮到入口處管壁的影響。（把蓋加厚一些就可以了）
Ps，看左面圖的顏色（未優化），管壁是有溫度變化的，只不過很小。估計可能是空氣的關係，如果換成H2，可能會有較大變化。
另外要說的就是，這些圖所顯示的是收束后的結果，也就是達到安定的熱平衡后的結果。開始流動的瞬間，確實可能有較大的溫度變化。（未確認），但是安定后，就如圖所示了。
不知道管壁的厚度如果在薄一點會不會看到更明顯的變化。