用户指定的壁面热通量系数

此节点可用于控制壁面和交界面处的热通量关系。

壁面热通量 $\dot{q} ″$ 线性化为：

图 1. EQUATION_DISPLAY

\dot{q} ″ = A + B T_{c} + C T_{w} + D {(T_{w})}^{4}

(202)

其中， $T_{c}$ 和 $T_{w}$ 分别是网格单元温度和壁面温度。A、B、C 和 D 是净壁面热通量系数。

在没有辐射的情况下，从壁面进入域的热通量由 $k \nabla T_{w}$ 给定，其中 $\nabla T_{w}$ 是壁面的温度梯度。

此热通量根据 Eqn. (898) 所述离散化：

$D_{f} = Γ_{f} \nabla ϕ_{f} \cdot a = Γ_{f} [(ϕ_{1} - ϕ_{0}) \overset{⇀}{α} \cdot a + \bar{\nabla ϕ} \cdot a - (\bar{\nabla ϕ} \cdot ds) \overset{⇀}{α} \cdot a]$

其中：

$Γ_{f} = k$
$\nabla ϕ_{f} = \nabla T_{w}$
$\nabla ϕ_{0} = \nabla T_{c}$ （近壁网格单元中的温度梯度）
$ϕ_{f} = T_{w}$
$ϕ_{0} = T_{c}$

将点积用于面积 a 之前，此表达式为：

$k \nabla T = k [(T_{w} - T_{c}) \overset{⇀}{α} + \nabla T_{c} - (\nabla T_{c} \cdot ds) \overset{⇀}{α}]$

它可以重新排列为：

$k \nabla T = k [\nabla T_{c} - (\nabla T_{c} \cdot ds) \overset{⇀}{α}] - k \overset{⇀}{α} T_{c} + k \overset{⇀}{α} T_{w} + 0 {T_{w}}^{4}$

因此，内部热通量系数为：

$A_{internal}$ = $k [\nabla T_{c} - (\nabla T_{c} \cdot ds) \overset{⇀}{α}]$
$B_{internal}$ = $- k \overset{⇀}{α}$
$C_{internal}$ = $k \overset{⇀}{α}$
$D_{internal}$ = 0

用户指定的壁面热通量系数

“用户指定的壁面热通量系数”在单相和多相模拟中均可用。但是，单相实现与多相实现有所不同。有关多相模拟的用户指定的壁面热通量系数的信息，请参见相耦合流体能量模型参考。

单相实现

对于单相模拟，净壁面热通量系数 A、B、C 和 D 由内部计算系数和用户自定义系数之和组成：

图 2. EQUATION_DISPLAY

\begin{matrix} A = A_{internal} + A_{user} \\ B = B_{internal} + B_{user} \\ C = C_{internal} + C_{user} \\ D = D_{internal} + D_{user} \end{matrix}

(203)

首先根据活动物理过程（例如传导、辐射和/或沸腾），通过常规方式计算内部壁面热通量系数。然后，通过对内部值和用户自定义值求和来计算净系数。

多相实现

在多相分离流模拟中，净壁面热通量系数 A、B、C 和 D 就是用户自定义系数：

图 3. EQUATION_DISPLAY

\begin{matrix} A = A_{user} \\ B = B_{user} \\ C = C_{user} \\ D = D_{user} \end{matrix}

(204)

可以根据需要，使用场函数将内部系数包括在用户自定义系数中：

$A_{internal}$ = $InternalWallHeatFluxCoefficientA（“内部壁面热通量系数 A”）

$B_{internal}$ = $InternalWallHeatFluxCoefficientB（“内部壁面热通量系数 B”）

$C_{internal}$ = $InternalWallHeatFluxCoefficientC（“内部壁面热通量系数 C”）

$D_{internal}$ = $InternalWallHeatFluxCoefficientD（“内部壁面热通量系数 D”）

因此，例如可以通过定义以下关系，使用函数 f 完全替换净系数 A：

图 4. EQUATION_DISPLAY

\begin{matrix} A_{user} = f - A_{internal} \end{matrix}

(205)

于是净系数变为：

图 5. EQUATION_DISPLAY

\begin{matrix} A = A_{internal} + (f - A_{internal}) = f \end{matrix}

(206)

使用场函数可获得生成的净壁面热通量系数：

A = $NetWallHeatFluxCoefficientA（“净壁面热通量系数 A”）

B = $NetWallHeatFluxCoefficientB（“净壁面热通量系数 B”）

C = $NetWallHeatFluxCoefficientC（“净壁面热通量系数 C”）

D = $NetWallHeatFluxCoefficientD（“净壁面热通量系数 D”）

用户自定义热通量系数不影响进入域的热量。这些系数确定有多少热通量用于提高壁面温度，多少热通量用于提高网格单元温度。

可以通过设置此节点的方法属性，在壁面或接触交界面边界上启用用户自定义的壁面热通量系数。

用户指定的壁面热通量系数属性


方法	控制是否要指定热通量关系。
	无	将此功能保留为关闭状态。未指定用户壁面热通量系数。
	指定	激活此功能。此选项可将以下节点添加到物理值节点，这些节点必须作为标量分布输入：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 用户指定的系数将与内部计算的净系数相加，如 Eqn. (203) 中给定。
	Specified Net(指定的净值)	将净边界热通量系数设为等于用户指定的热流量系数，如 Eqn. (204) 中给定。此方法仅在多相分离流模拟中可用。