
接fluent多孔介质(泡沫金属)流动传热仿真:包括相变储能、梯度孔隙结构与固液传
热系数udf的研究
泡沫金属的流动传热仿真总能玩出新花样,最近在复现文献时攒了些有意思的经验。先说说相变储
能这茬——当金属泡沫遇上石蜡这类相变材料,热平衡方程和非平衡方程的选择直接决定仿真难度。我倾向
于用热非平衡方程,毕竟固液相变界面处的热滞后效应更符合实际情况。
材料定义部分容易踩坑,举个典型设置:
```cpp
/* 相变材料属性 */
DEFINE_PROPERTY(enthalpy, cell, thread)
{
real temp = C_T(cell, thread);
real latent_heat = 3.5e5; // 相变潜热
real T_melt = 333.15; // 相变温度
if(temp < T_melt)
return 1000*(temp-300) + 800*temp;
else
return 1000*(T_melt-300) + latent_heat + 1200*(temp-T_melt);
}
```
这种分段函数写法能较好处理相变过程的焓值突变。注意温度场的初始化要接近相变点,否则迭代
初期容易发散。有次仿真跑了2小时才收敛,最后发现是初始温度设成了室温,导致相变区域计算异常。
梯度孔隙结构更考验网格处理技巧。通过UDF定义沿流动方向变化的孔隙率:
```cpp
DEFINE_PROFILE(porosity_profile, thread, position)
{
face_t f;
real x[ND_ND];
begin_f_loop(f, thread)
{