热传导测试

Question

大家好，

我试用的FDS 版本：Window 10 上的 6.7.6

我进行了测试案例来研究热传导。 我使用示例“heat_conduction_a.fds”并修改了测试用例，将 Z 方向的高度加倍，使固体浸入 120 摄氏度的气体域中。 我有 2 个测试案例来比较高和低电导率值，并且支持是“EXPOSED”，我希望热流是双向的。

发现高电导率值测试用例将导致较低的壁温，而对于低电导率值测试用例将导致更高的壁温。

由于域中的气体温度高于固体，热流只会进入固体。 高电导率测试案例的热损失在哪里。 你能帮忙解释一下吗？

Answer 1

没有获得对称传热的原因有几个

 

1. 主要原因是 ASSUMED_GAS_TEMPERATURE 仅用于正面，此输入是为用户指南 11.6.1 中描述的锥形量热计类型模拟添加的。您的背面看到的是 20 C 的 TMPA。而不是设置 ASSSUMED_GAS_TEMPERATURE 设置 TMPA=120 并在 SURF 设置 TMP_INNER=20。

 

2. HEAT_TRANSFER_COEFFICIENT 只设置正面。 FDS 中的每个壁单元都是独立的计算。因此，您的 OBST 的顶面是通过正面（顶面）h=100 和背面具有正常计算的 h 来计算的，该 h 将是 ~10。 OBST 的底面是通过正面（底部）的 h=100 和背面的 h=100 计算出来的。您需要设置 HEAT_TRANSFER_COEFFICIENT_BACK。

 

较高的电导率将更快地将热量传递到板坯中。通过板坯的温度将比导电率较低的情况更均匀。墙体表面的温度本身并不能告诉您传递了多少热量。要确定您需要在整个厚度上对板坯的焓进行积分。由于您具有恒定的比热，因此快速测试只需查看每个板坯的平均温升。运行您提供的两个案例：如果 T3（低）在 2000 秒时平均温升为 32 C。对于案例 T4（高），它是 43 C。43 C > 32 C，因此更多的能量已传导到板坯对于案例 T4。