哪些方法适用于交换热传递系数?
对于湍流,壁面处对流热传递建模的中心概念通过标准壁面函数得出,此函数可以写为:
(550)
其中, 为到近壁网格单元中心的距离, 为无量纲壁面距离, 为参考速度, 为无量纲温度 -- 两者都由选定的壁面处理确定。 和 为流体的密度和比热。注意,、、 和 为到壁面的距离的函数。
比较 Eqn. (550) 与 Eqn. (548) 之后,热传递系数可以写为:
(551)
此表达式是 Simcenter STAR-CCM+ 中各种热传递系数定义的基础。下表列出了这些系数及其相应的流体参考温度。
场函数 | 数据交换的参考温度 |
---|---|
局部热传递系数 | Local Heat Transfer Reference Temperature(局部热传递参考温度) |
Specified Y+ Heat Transfer Coefficient(指定 Y+ 热传递系数) | Specified Y+ Heat Transfer Reference Temperature(指定 Y+ 热传递参考温度) |
热传递系数 | 用户自定义的参考温度 |
虚拟局部热传递系数 | 不适用 |
局部热传递系数
这是在边界旁的网格单元的形心处计算得出的热传递系数,即 。计算方程如下:
(552)
相应的流体参考温度计算如下:
(553)
指定 Y+ 热传递系数
这是以用户指定的值 计算得出的热传递系数,以便 。由此得出:
(554)
相应的流体参考温度,即指定的 Y+ 热传递参考温度,计算如下:
(555)
因为此定义不能保证 位于局部区域的温度范围内,所以强制执行以下条件以给出真实值:
(556)
在后两种情况下,将重新计算 ,以便
(557)
对于这些场函数, 值在Specified Y+ Heat Transfer Coefficient 场函数节点上设置。
内的 虚拟局部热传递系数
这是无需激活能量模型的近似于真实的“局部热传递系数”。其定义为, 时计算的热传递系数,其中 为壁面的近壁网格单元中心的距离。
(558)
由于热材料属性不可用,因此除了分子普朗特数和湍流普朗特数之外,还将比热 指定为参考值。这些值在虚拟局部热传递系数场函数节点上设置,如下所示。流体密度 从模拟本地获得。
热传递系数
这是定义热传递系数的另一种选择。基于指定的总体温度 进行计算。
(559)
此定义不保证计算的热传递系数为正。与其他 CAE 程序交换数据时,如果计算的 不为正,则改为交换局部热传递系数 及其相应的参考温度 。
总体温度设为热传递系数场函数节点的属性。