大空间中流固耦合换热是否考虑自然对流换热

inmcnt

大空间中流固耦合换热是否考虑自然对流换热:
简化的物理模型示意图所示（实际为三维立体结构）：
ABCD是大空间空气，长200mm，宽100mm；
AEFG为管道，管壁为铝材料，长30mm，半径3mm；
HJI为斜体结构，材料为玻璃，设HI为40mm；
温度为353K的气流以0.2m/s速度从管道入口AE流进，GH流出后，流过斜体HJI，目的是分析HJI斜体表面HI的温度分布（网格模型用的是立体结构）。
问题：
（1）仅考虑热气流与斜体表面HI的流固耦合换热，这样仿真得到的温度分布并不明显，与实验并不符合。实际中似乎还有热气流与大空间的常温空气的对流换热吧？这部分换热怎么分析呢？是自然对流换热吗？
（2）若不是自然对流换热，实际生活中，小管道出口的热气流以一定速度绕流固体表面时，只有一部分热量通过流固耦合传递给固体，大部分热量应该是散发到空气中了，这部分热量怎么算呢？
（3）由于气流速度较低，计算的雷诺数在层流范围之内，那么在这样大空间中，用层流模型正确吗？是否需要设定湍流k-e模型？
（4）大空间的EB、BC、CD边界条件怎么设定，可避免回流？
恳请提出建议，理清思路，谢谢啦！

浪子轻狂

我觉得楼主还没到cfd的地步，要先看看书，搞清楚层流和湍流、自然对流和强制对流这些基本问题。

inmcnt

谢谢，我曾经做过管壳式换热器方面的流场和温度分析。关于这个模型应该是强制对流换热，但结果不对。所以就考虑在强制对流传热基础上，加入自然对流传热，及混合对流传热或辐射等，不知道思路是否正确？

inmcnt

哪位牛人帮忙分析，针对这种小直径入口管道，热气流流出后，在大空间空气中的流固耦合换热问题的思路？谢谢

xrs333

把计算模型和结果晒上来。模型用图文说明，不要cas文件。

inmcnt

模型如图，由于是对称结构，取了一半。为了便于划分网格，将流域分为外层和内层两部分。热气流由入口管道左侧流进，锥形结构壳体为受热固体。只考虑流固耦合换热对吗？外层流域其实很大，充满常温空气。

inmcnt

这个怎么分析？问题1:除了流固耦合换热外，热气流与大空间中的常温空气之间的换热怎么分析？这部分想考虑进去。2:针对热气流在小直径管道内流动后，又在大空间绕流的情况，前者是层流，后者是湍流，应该选择湍流模型吧？谢谢啦