UDS的使用 |
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我们通过对导热微分方程式的求解,并与Fluent自己的求解结果进行对比,介绍一下Fluent当中UDS(自定义标量)的具体使用方法。 首先Fluent当中的UDS主要针对下面这样形式的方程: 其中: φ——表示自定义求解的变量 t——表示时间 Γ——表示扩散系数 Ψ——表示对流系数 Sφ——表示源项 完整的导热微分方程式对应上面的标准形式为(未考虑对流项): 其中: T——表示温度 t——表示时间 ρ——表示密度 c——表示比热容 qV——表示内热源 这里我们的自定义标量就是对应这里的温度T,我们将UDS求解的结果与用Fluent求解的结果进行对比 为了简化问题我们这里采用二维模型 二维网格如下: 我们首先考虑二维稳态无内热源只考虑扩散的情况,方程简化为下面的形式: 我们只需要定义自定义标量当中扩散系数 (即导热系数λ),我们编写下面简单的代码来指定扩散系数为常数1.0: 然后我们转入Fluent当中进行操作 首先我们打开Fluent 加载网格,然后加载上面的UDF 进行相关的求解设置 说明一下: Number of User-Defined Scalars用于指定自定义标量的个数,本示例只有一个自定义标量,所以此处为1 Solution Zones选项可以指定我们求解的区域,我们可以仅求解流体域(all fluid zones),固体域(all solid zones)或者所有的计算域(同时包含流体和固体域,all zones),我们也可以指定求解特定的区域(selected zones) 接下来我们考虑二维瞬态无内热源的情况,方程简化为下面的形式: 这里扩散系数为: 这里我们导热系数取为λ=202.4W/(m·K),c=871.0J/(kg·K) 针对扩散系数我们编写如下的代码: 而针对瞬态项,根据Fluent的UDF手册 其中: 而针对导热微分方程,只需要把上面的φ换为温度T 我们对非稳态项编写如下代码: 完整代码如下: 在270s时结果对比,可以看出我们编写的求解代码与Fluent求解的温度场是一致的 对于源项的考虑和我们一般的考虑源项是一样的,就不再赘述了 |
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