[讨论]关于微尺度传热的数值模拟

adu123

微尺度圆管换热与普通换热有几方面的不同，首先，此类尺寸的减小还不足以破坏连续介质假定的适用性，N-S方程、傅立叶定律等仍然适用，但尺度的减小使得影响流动与传热的各种影响因素的相对重要性发生了变化。比如，内表面相对粗糙度对流动阻力系数产生了巨大影响，此外，在大尺度下，惯性力的作用相对于粘性力要强，而在微尺度下，粘性利于表面张力占主导因素，因此边界层数量级分析会有所不同。因此，最终的问题是：这些情况如fluent软件是否还能真实模拟。
另：有人愿列出fluent的求解方程吗？共同讨论

9110911

讨论一下，我也在作这方面课题
邮件：sky_dew@163.com

haiong

我现在也可以说是在做这方面的，我做的是狭缝燃烧的模拟。
fluent应该是可以做这方面的模拟的。
在我学习的过程中发现有相关的一点介绍是：在介绍壁面边界处理的时候，要求就这些情况在选模型的时候要选择增强壁面处理。即：Enhanced Wall Treatment.
这说明是可以模拟小空间的情况的。

adu123

那末，有2个问题：
1.fluent是否在选择壁面特性的时候也能选择壁面粗糙度，而且，fluent是如何计算粗糙度与阻力系数的关系
2.微尺度pipe传热由于内径很小（毫米级）可能达不到主流区，fluent可否处理

sparrow

应该可以的
湍流模型中：spalat-allmaras模型的介绍似乎可以做近壁问题
            RNG k-e 方程 好象也可以
            SST k-w 方程的介绍似乎也可以
然后再有加强壁面处理Enhanced Wall Treatment.

我知道的就这些，但是自己也没作出来呢

9110911

怎么算是微尺度效应啊？
与常规尺度经验公式计算结果不同算不算？
还是非得和微细尺度的实验值比较？这方面的实验不多，结果可以借鉴的更是不多
比如说阻力，数值模拟的结果一般是管道的沿程阻力系数，实验值一般是总的阻力即
入口＋出口＋沿程。这样的话，二者没有比较的价值
怎么办？
或者说，计算的结果怎么样证明是具有尺度效应？
与常规尺度有怎样的不同？

sparrow

我现在也在做微尺度的东西，网格划分好麻烦啊
现在好象还没涉及那些，就按照正常流场进行计算了
只是在选择模型，参数时有些考虑，
我觉得在fluent这个通用软件里面，很难作到完全适于某特殊问题的
所以我怀疑它计算的精度如何

adu123

微尺度传热当然也需要实验验证，清华大学、大连理工、东南大学都做过这方面的实验，还有，微尺度pipe传热由于管径与内径相差不大，所以轴向的导热不能忽略。 不知在fluent中是否也忽略了这方面。还有其沸腾换热也与常规管道不同