Fluent验证案例28：各向异性导热

本案例演示在具有各相异性导热率的固体中的热传导现象。

案例模型为2D的边长1m的正方形，两侧壁面温度分别为100K及200K，上表面及底部温度采用DEFINE_PROFILE宏进行指定。 

上下两壁面温度分布为： 

UDF如下所示。

#include "udf.h" 
DEFINE_PROFILE(prof_aniso, t, i) 
{ 
  real x[3], xc, yc;
  real sum;
  face_t f;
  begin_f_loop(f,t)
  { 
    F_CENTROID(x,f,t);
    xc = x[0];
    yc = x[1];
    if (yc < 0.5)  
      sum = xc;
    else
      sum = xc*xc;
    sum = 100.+sum*100.;
    F_PROFILE(f,t,i) = sum;
  }
  end_f_loop(f,t)
}

温度分布如图所示。

图中wall-1为下壁面，wall-3为上壁面。

• 以2D、Double Precision方式启动Fluent

保持默认设置即可。

Models节点中开启能量方程，如下图所示。

• 右击节点Materals > Solid > alminum，选择弹出菜单项Edit…

• 选择Thermal Conductivity为anisotropic，点击右侧Edit…按钮

• 如下图所示，输入各向异性分量，设置Conductivity为1

保持默认设置即可。

• 右键选择模型树记得Use Defined Function，点击弹出菜单项Compiled…，弹出编译对话框

• 如下图所示，加入UDF源文件，Build编译UDF，点击Load加载UDF

• wall-1

如下图所示，设置wall-1边界温度。

• wall-2

如下图所示，设置wall-2边界温度为200 k。

• wall-3

如下图所示，设置wall-3边界温度。

• wall-4

如下图所示，设置wall-4边界温度为100 k。

• 右键选择模型树节点Initialization，点击菜单项Initialize进行初始化

• 双击模型树节点Run Calculation，右侧面板设置Number of Iterations为2000

• 点击按钮Calculate开始计算

• 温度分布

• 右键选择节点Custom Field Functions，点击弹出菜单项New…新建变量

• 如下图所示，新建变量t* = (T-100)/100

• 新建line为x=0.5

• 显示x=0.5位置t*分布

计算结果与解析解的比较，如下图所示。

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道