添加外部对流和辐射

边界选择

要指定某个边界的热属性或流动条件，首先必须使用标记为区域和边界的下拉菜单选择该边界。

特定边界的数据输入完毕后，可以选择下一个边界。 每个边界的数据将会保留。

边界类型

选择边界（如上所述）后，下一步是指定边界类型。 这可以通过在“边界类型”下选择相应的单选按钮来完成，此操作将激活对应的文本框，以便输入值。 下面介绍不同的选项。

• 固定壁面温度 — 边界热指定设为温度。 激活“壁面热设置”下的壁面温度文本框（如下所示），可以在其中输入固定温度值。

  
  
  

• 固定壁面热通量 — 边界热指定设为热流量。 激活“壁面热设置”下的壁面热通量文本框，可以在其中输入固定热通量值。

  
  
  

• 入口 — 边界类型设为质量流量入口。 激活入口边界设置文本框，可以在其中输入入口处的质量流率和温度。

  
  
  
• 外部对流 — 边界热指定设为对流。 激活外部对流边界条件文本框，可用于输入参考热传递系数。
• 外部对流和壁面传导 — 与上一个设置相同，但在外部传导边界设置文本框中提供了更多选项，用于指定壁厚和相应的导电率值。 这样，无需将壁面显式建模为固体网格单元，即可模拟壁面的绝缘效果。
• 外部对流和辐射 — 边界热指定设为对流，并且辐射物理模型已启用。 激活外部辐射与对流边界设置文本框，可用于输入外部热属性。 选择此选项时，Simcenter STAR-CCM+ 同步执行辐射热通量的线性化近似和对流热传递。

• 外部对流和辐射及壁面传导 — 与上一个设置相同，但外部传导边界设置文本框中提供了更多选项，用于指定壁厚和相应的导电率值。 这样，无需将壁面显式建模为固体网格单元，即可模拟壁面的绝缘效果。

  
  
  

外部对流全局设置对所有边界通用，并允许将一个速度（参考）的热传递系数应用于以不同速度运行的模型（车辆）。 模型的外部总体温度也在此处指定，用于计算再循环空气的外部对流和温度。

由于外部热传递系数值可能不适用于车辆行驶速度，因此 TCM 提供了此方法来对可用值进行比例缩放：

• 车速是车辆行驶的实际速度。
• 参考速度是外部热传递系数有效时的速度。

• 对于每个外部边界，可以输入参考热传递系数。 在应用于边界之前，这些热传递系数按两个速度之比（增加到比例指数）进行比例缩放：

  $h_{app}=h_{ref}\cdot {({\mathbf{v}}_{vel}/{\mathbf{v}}_{ref})}^n$

  其中，$h_{app}$ 为应用的热传递系数，$h_{ref}$ 为参考热传递系数，${\mathbf{v}}_{vel}$ 为车速，${\mathbf{v}}_{ref}$ 为参考速度，$n$ 为指数。

添加时间设置

在瞬态情况下，可以指定边界热属性随时间的变化。例如，当时间为 0 时，壁面温度为 10℃，在 30 秒时，温度增加到 15℃。为此，必须先指定在多少秒后发生变化。 通过在添加时间设置文本框中输入一个值（秒）并单击添加时间，可以完成此操作。

此值将作为选项添加到下拉菜单中，如下所示。 要使用时间设置，首先确保已选择相应的边界，然后使用下拉菜单选择时间设置。 执行此操作时，将会清除包含边界值的文本框，从而允许输入新值。 值在时间设置之间呈线性比例缩放，多个时间设置可用于 TCM 模拟。