flotherm 空气对流换热系数的设定

把论坛上一些对空气对流换热系数的观点记录下来,以便查找

我做过热测试,用FLUK实时监控测试点的温度,基本上很少有冲很高的。仿真计算的是稳态,前面的冲高可以忽略不计。如果是瞬态就要全程监控温度。

我只知道静止空气对流换热系数一般为6W(m^2*K);

Flotherm中一般都是这么设定的;

对流换热系数大致范围:

对流换热现象 换热系数 W/m2.K

空气自然对流 3~10

气体强迫对流 20~100

水自然对流 200~1000

水强迫对流 1000~15000

牛顿方程:q=aS(tf-tw) q为对流换热的热流,a为换热系数,S为固体壁面换热面积,tf为流体温度,tw为固体壁面温度。

对流换热系数a与流体的物理性质、流动状态和速度、固体壁面物理性质、形状位置都有关,比如同样的流体在紊流和层流时换热系数就不一样,所以不同情况下对流换热系数a是不一样的,书上的一些换热系数是通过实验方法得到的一些大致范围,供大家参考,自己随意输入一个换热系数是不科学的,flotherm里面应该内置计算公式来根据具体情况去自动求解流体与壁面间的换热。

当然要设置!

我询问了美国同事,mild steel的enclosure,top surface设8,bottom surface设4,side surface 设6

我知道你说的公式,可是公式里的那几个参数你能否准确知道?比如雷诺数、普朗特数、特征尺寸?如果没有准确数值,自己算出来的换热系数就不一定对了。

另外,不同的情况下,雷诺数、普朗特数、特征尺寸都是不一样的,当然换热系数也不一样了,我不知道“空气对流换热系数一般为6W(m^2*K)“这个结论依据的是不是实验得出的数据。

不过,你可以问问那些做案例的高手,请他们帮忙解释一下。

谢谢你给出的经验数值

我觉得需要设置的情况是求解区域和设备壳体外表面重合时,也就是求解区域刚好包住设备壳体时,才需要设置壳体外表面与周围环境的换热系数,当求解区域远大于设备壳体外形时,不需要设置(当然设置也没事,因为不起作用),我平时就将求解区域设置较大,这样的缺点是求解网格较多,求解时间长,好处是能对周围空气状况有了解。

你说的设置数值,我觉得是针对空气自然对流时的,而且当bottom surface 与地面或者桌面接触时,bottom的数值应该为零,另外,当外界空气强迫对流时数值如何设置?还有其他材料的数值有吗?比如塑料外壳?谢谢!

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