本节列出了可用于 Simcenter STAR-CCM+ 中能量模型的所有边界值,并提供了关于设置这些值的方法的详细参考。

  • 环境温度
  • 外部发射率
  • 外部反射率
  • 热通量
  • 热传递系数
  • 静态温度
  • 热阻
  • 总温
  • 壁面热通量用户系数,A
  • 壁面热通量用户系数,B
  • 壁面热通量用户系数,C
  • 壁面热通量用户系数,D

此外,还列出了区域值:

  • 各向异性导热率
  • 体积热源
  • 热源
  • 比热源
  • 能量源压力导数
  • 能量源温度导数
  • 能量源速度导数
  • 固体密度
  • 固体比热
  • 固体导热率
  • 对流速度

可根据边界类型或在边界条件节点内的对应节点中选择的方法来选择边界值。每个模型的“边界类型”部分列出了可用的边界类型。

此处列出的大多数边界值可使用标准方法作为标量分布输入。例外情况会进行注明。如果标量分布的形式为用户自定义场函数,则使用代数形式的函数 h=vH/Vh=vH/S,其中:

  • h 为网格单元的热源。
  • H 为体积中或表面上的总热源(如场函数中所定义的)。
  • v 为网格单元体积。
  • s 为网格单元表面。
  • V 为总体积。
  • S 为总表面积。

边界值

环境温度
对于条件节点的热指定节点,如果将方法属性设为“对流”,将显示此值节点。它作为标量分布输入。
外部发射率
特定能量和辐射模型将使用此边界值。仅当外部辐射已启用且作为标量分布输入时才可见。
外部反射率
特定能量和辐射模型将使用此边界值。仅当启用外部辐射时才可见。它既可作为标量分布输入,也可使用自动计算方法来自动计算(适用于反射率)。
热通量
仅当选择热通量作为条件节点的热指定节点的方法属性时,此值节点才可见。它作为标量分布输入,以 W/m2 为单位。为流入域中的热指定正热通量值,或为流出域的热指定负热通量值。
热传递系数
能量模型需要此边界值。当选择对流方法作为“热指定”时并作为标量分布输入时可见。
静态温度
边界的温度。为条件节点的热指定节点选择温度作为方法属性时,将显示此值节点。它作为标量分布输入。
热阻
当选择对流方法作为热指定时,将显示此边界值。它的功能类似于热阻挡板交界面值。
总温
边界的总温。它作为标量分布输入。不适用于固体类型的区域。另请参见滞止入口
壁面热通量用户系数,A | B | C | D
这些边界值可用于能量模型。仅当选择指定方法作为用户指定的壁面热通量系数时,这些值才可见,且作为标量分布输入。默认情况下,它具有常数值零。

区域值

各向异性导热率
当固体的导热率材料属性设为各向异性方法时,此值节点将添加到固体区域。它作为张量分布输入。通过选择各向异性导热率节点并使用属性窗口中的下拉菜单,可设置张量分布的方法。
体积热源
能量源选项区域条件设为体积热源时添加此节点。它作为标量分布输入。
热源
此值指定总热源,以 W 为单位。它在激活区域的热源作为“能量源选项”或边界的热源作为“热指定”时可用。
比热源
能量源选项区域条件设为比热源时,将添加此节点。它作为标量分布输入。此值以 W/kg 为单位指定热源。
能量源压力导数
此节点表示能量源对压力的导数。请参见 Eqn. (947) 中的 S u 。用户源项的导数用于线性化 Eqn. (947)。其值默认设为零。当源项的函数为压力函数时,提供导数的值有助于稳定求解。如果源恒定或不是压力函数,则保留此值为零。使用耦合流体时,可以使用“能量源压力导数”。当“能量源选项”区域条件设为“指定”时将添加此对象,并作为标量分布输入。
能量源温度导数
此节点表示能量源相对温度的线性化。请参见 Eqn. (947) 中的 Su(耦合)以及 Eqn. (1840) 中的 sudV(分离)。用户源项的导数用于将这些方程线性化。其值默认设为零。当源项的函数为温度函数时,提供导数的值有助于稳定求解。如果源恒定或不是温度函数,则保留此值为零。使用耦合流体或分离流时,可以使用“能量源温度导数”。当“能量源选项”区域条件设为“指定”时将添加此对象,并作为标量分布输入。
能量源速度导数
此节点表示能量源相对速度的 x、y、[z] 分量的线性化。请参见 Eqn. (947) 中的 Su。用户源项的导数用于线性化 Eqn. (947)。其值默认设为零。当能量源为速度函数时,提供导数的值有助于稳定求解。如果源恒定或不是速度函数,则保留此值为零。使用耦合流体时,可以使用“能量源速度导数”。当能量源选项区域条件设为指定时将添加此对象,并作为矢量分布输入。
固体密度
只有在多孔类型的区域中,此节点才可用。此处提供的密度用于指定 Eqn. (1846) 中的固体密度 ρsolidEqn. (1846) 中的流体密度 ρfluid 是为流体连续体指定的密度属性。它作为标量分布输入。
固体比热
只有在多孔类型的区域中,此节点才可用。此处提供的比热用于指定 Eqn. (1840) 中的固体比热 Cpsolid。它作为标量分布输入。
固体导热率
只有在多孔类型的区域中,此节点才可用。此处提供的导热率用于指定 Eqn. (1846) 中的 ksolidEqn. (947) 中的流体导热率 kfluid 提取自为流体连续体指定的属性。该导热率作为张量分布输入,并且可以使用场函数和其他分布法定义张量的分量。
对流速度
当固体区域的对流速度选项已设为指定时,将添加此节点(具有多个属性)。通过提供旋转轴、该轴的原点和旋转速率,可指定旋转。通过提供平移速度,可指定平移。指定物理量时,可使用用户自定义的坐标系。
属性
方向
为区域提供对流速度场。
原点
指定旋转轴原点的笛卡尔位置矢量。
坐标系
指定用于定义原点和轴的坐标系(默认情况下为基准坐标系)。此属性的下拉列表包括模拟中存在的任何局部坐标系。
旋转速率
绕轴(由方向原点指定)旋转的速率。这是平移速度的附加项。
平移速度
区域的平移速度。这是旋转速率的附加项。