We have an exciting announcement about badges coming in May 2025. Until then, we will temporarily stop issuing new badges for course completions and certifications. However, all completions will be recorded and fulfilled after May 2025.

Ansys Learning Forum Forums AIS China 流体 Surface HTC, Wall Adjacent HTC, Wall Func. HTC有什么区别 Reply To: Surface HTC, Wall Adjacent HTC, Wall Func. HTC有什么区别

Yuanyuan Xiao
Ansys Employee

如果不开启湍流模型,即只计算层流,则在后处理时只有Surface Heat Transfer Coef.和Wall adjacent Heat Transfer Coef.,没有 Wall Function Heat Transfer Coef。  

若开启湍流模型后,则三种传热系数同时出现。 

(1)Surface Heat Transfer Coef.就是教科书提到的表面传热系数,试验获取的也是该值。在Fluent中,表面传热系数

(Surface Heat Transfer Coef.)的计算公式如下: 

其中,q是总的热流密度,包括对流和辐射。 

Twall是壁面温度, 
Tref是参考温度,如下图所示。 

 

因此,从Surface Heat Transfer Coef.的计算公式可知,此处计算的是平均表面传热系数,其值大小受参考温度的影响,因此需要给定合适的参考温度。 

     参考温度的选取方法十分复杂。以管内流动为例,参考温度的选取方法因边界条件的不同而不同。 

  1. 热流边界:可以取进出口断面平均温度的算术平均值作为参考温度。即: 

Tref=Tin+Tout2">          
 
 
  1. 定壁温边界流体与壁面间的温度差将沿管长按对数曲线规律变化。其对数平均温差Tm">ΔTm为: 

(2)Wall Adjacent Heat Transfer Coef.即近壁面传热系数的计算公式如下: 

       
 3Wall Func. Heat Tran. Coef.是壁面函数换热系数,其计算公式如下: 

   

 

Wall Func. Heat Tran. Coef的定义可知,该值是和Y+相关的量,不需要求解能量方程就可以得到。当Y+足够大时,Tp将趋近于Tbulk,即参考温度。 

 

 另外,从定义我们可以得知,Wall Function Heat Tran. Coef和Wall adjacent的值相等,但由于计算原理不同,所以在Fluent中分别命名。