基于有限元的流固共轭传热程序开发验证
Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni（2023）
摘要
为实现对共轭传热问题的仿真研究,本文基于有限元算法在MOOSE平台下开发一套用于流固共轭传热问题的计算程序.该程序采用传统连续伽辽金有限元法求解固体区域的结构传热问题,引入SUPG/PSPG稳定算法以解决流体对流-扩散方程中因对流占主导造成的振荡问题以及速度压力失耦问题,采用k-ω湍流模型进行湍流流动求解.对于全场的共轭传热问题,程序采用全耦合隐式格式进行求解.通过与文献中实验及理论结果对比,证明了该程序对于基本流动以及共轭传热问题计算的正确性.研究结果表明,程序计算结果与实验数据、DNS等结果表现出良好的一致性.本研究开发的程序具备不可压流动换热、固体传热、共轭传热等问题的计算能力.
更多关键词
conjugate heat transfer,finite element method,multi-physical field coupling,turbulence modeling,validation and verification
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