模拟操作:瞬态-瞬态多时间尺度共轭传热

汽车应用的一项重要分析是模拟冷起动条件下组分的热行为。因为波动流体行为涉及的时间尺度通常与固体热行为的时间尺度存在明显差异,所以运行隐式耦合共轭传热模拟的效率不高。Simcenter STAR-CCM+ 提供的耦合策略允许对固体和流体组分使用不同的瞬态时间尺度。

本教程介绍冷起动场景下为排气歧管的加热使用单个模拟、多时间尺度共轭传热 (CHT) 方法。

要捕捉脉动流型,使用对应于 2 度曲柄角度的时间步长对排气进行求解,而固体歧管的求解时间步长要大得多,对应于 2 次发动机循环。

下表概述了模拟:

固体域 流体域
物理模型
  • 材料:球墨铸铁
  • 状态方程:恒密度
  • 材料:空气
  • 状态方程:理想气体
  • 流体区域:湍流
边界条件
  • 外边界的热指定对流
  • 入口温度:时间-精确 1D 表
  • 入口质量流量:时间-精确 1D 表
初始化
  • 温度:300 K
  • 温度:300 K
分析类型 瞬态(热过程) 瞬态(脉动发动机流)
离散与求解方法 有限体积 (FV) 有限体积 (FV)
网格 多面体网格单元 多面体网格单元