基于COMSOL非等温流动分析

本文介绍了如何使用COMSOL进行非等温流动分析,模型涉及到流体的入口温度、加热边界条件、对称边界假设以及层流边界条件。通过Navier-Stokes方程和传热方程的双向耦合解决工程设计中的常见问题。计算结果显示,流体出口温度随入口流速增加而降低。

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非等温流动是做工程设计中常见的问题,最常用的方法是将流动方程和传热方程双向耦合。
 

       下面创建一个这样的模型:

此模型边界:

温度场边界:流体有一个入口温度,边界有一个加热温度,然后完成加热后有一个流出,说明法向传递热量平衡,为零,两边为对称边界(建模假设)。

层流边界:流体设定一个入口流速,设置为法向流速,出口为压力出口,因为参考大气压已设定,所以出口压力为零,其余为对称边界,由于要考虑重力,所以给一个体积力,设定为-g_const*spf.rho,重力加速度乘以流体的密度。

广义的传热方程

具有对流项的传热方程

Navier-Stokes方程(动量守恒)

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