多孔区域辐射对流导热耦合的问题

liangge

小弟的问题是这样的：在一块多孔介质区域内有外加的辐射边界条件，多孔介质内部有流体流动带走热量，其余边界绝热。在fluent进行计算时碰到以下问题困扰小弟已久，麻烦高手点拨！

1.在多孔区域中的有效导热系数是否会自行计算？是否只需要设置流体和多孔介质材料的物性就行？（例如：多孔材料为SiC，流体为air，就只要设置SiC和air的物性以及多孔介质的一些参数，其他的fluent会自行计算？）

2.对于辐射模型：看文献中多孔介质可以认为是光学厚介质，采用P1近似。
但是多孔区域在设置zone时将如何设置？在设置为fluid时，若设置为fluid，此时有多孔的选项，但是小弟以为这时若是计算辐射的话，是吧整个区域都当流体来处理的。而并非求解多孔介质中的辐射。而且在定义材料物性时也没有对整个多孔区域辐射物性的设置。

3.对于多孔介质区域求解能量方程时，如何分别得到流体相和固体相的温度？

对于此问题fluent是否可以求解，还请各位高手不吝赐教！

[ 本帖最后由 liangge 于 2011-8-19 20:27 编辑 ]

liangge

来人啊，求求各位帅哥美女了！！！

cuimin126

说一下我做的流固耦合的例子。我不知道多孔介质是不是这样的。界面选择couple的话，是会自动计算的。也就是说，知道两侧介质的物性参数就会自动计算的。

liangge

在做流固耦合时界面两边的区域分别为流体和固体，可是对于多孔介质只有一个区域（fluid），我是看help中是这样设置的(Tutorial Guid中第7个例子)，不知道我说的对不对，还请指点！

xrs333

你的多孔介质材料是透明或半透明的吗？

liangge

材料本身就是SiC一类的，不是半透明的，可是由于它的多孔性，可以认为是光学厚介质。（这些是在文献里看的）
版主终于肯说话了，非常感谢啊！

cuimin126

你有SiC的物性参数么？

liangge

还没到那步呢，还没查呢！
不过下面的是在文献中看到的，不知道对不对

[ 本帖最后由 liangge 于 2011-8-20 14:01 编辑 ]

xrs333

那我就不明白了。不透明的，热辐射怎么传递？

liangge

辐射可以从孔隙中传递，因此可以等效得看作介质内的辐射传输，下面是文献中看到的：
In the present study, the ceramic foamis considered as an absorbing, emitting and isotropic scattering media with homogeneous and gray radiative properties.

还有请问版主对第三个问题的看法是什么？再次感谢！

[ 本帖最后由 liangge 于 2011-8-21 10:31 编辑 ]

xrs333

这一句话，审稿通不过的。有证明吗？

aaa-1234

他可能是把这个多孔介质看做整体，因为有部分流体在里面，他需要一个等效的辐射系数，这需要你自己添加模型，根据实验或文献。
缺省情况下，多孔介质中的对流换热是不计算的，需要你自己添加模型，根据实验或文献。
唯一可以计算的是热传导，但是也是一个等效热传导。你设定好流体和固体的热传导系数和多孔率，fluent会根据多孔率算一个等效热传导系数。

liangge

1.Heat transfer simulation in a thermochemical solar reactor based on a volumetric porous receiver

2.Coupled radiation and flow modeling in ceramic foam volumetric solar air receivers
以上两片文献中都有提到

[ 本帖最后由 liangge 于 2011-8-23 08:59 编辑 ]

liangge

谢谢您的帮助！
我刚接触多孔介质，发现多孔介质看做整体，是建立在局域热平衡假设的基础上的，所以直接用fluent中的多孔介质模型的话，无法分别得到基质和流体的温度。

您的意思是想要计算辐射，或者是分别计算多孔介质中的对流换热，得到流体和多孔介质区域的温度的话，通过UDF可以实现吗？那这样的话fluent中自带的多孔介质就不能在用了，是这样的吗？

aaa-1234

是的，必须要通过UDF，而且，都是近似的经验公式模型，可能和他的实验相符合，不一定能和你的情况相符合。