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FLUID142 三维流体热 国会议员 佛罗里达州聚丙烯海关 FLUID142元素描述 您可以使用FLUID142到模型瞬态或稳态流体/涉及流体和/或非流体区域热系统。粘性流体流动与能量守恒方程是流体中亟待解决的地区，而只有能量方程在非流体区域解决。使用该元素的FLOTRAN差价解决区域内流动和温度分布，而不是一个模型元素连接在一起（如FLUID116）一维区域网络。您也可以使用一个流固耦合分析FLUID142。请参阅有关该元素的详细资料在ANSYS公司的理论参考FLUID142。 对于差价的FLOTRAN元素，速度是从动量守恒原理，压力是从质量守恒原理得到。 （温度，如果需要，是获得了能量守恒定律。）一个独立序贯算法用于求解，也就是说，矩阵系统从方程有限元离散化的每个自由度分别得到解决了。流问题是非线性的控制方程耦合在一起。所有的控制方程连续解，与任何温度或压力相关的物性更新相结合，构成一个全球性的迭代。所需的迭代次数达到全球融合的解决方案可能有很大的不同，根据大小和稳定性问题。运输方程求解多达六个品种的质量分数。 你能解决在恒定速度角旋转坐标系的方程组。自由度的速度，压力和温度。两个动荡的数量，湍流动能和湍流动能耗散率计算，如果你调用一个可选的湍流模型。 几何图142.1 FLUID142 FLUID142输入数据 图142.1：“FLUID142几何”显示的几何形状，节点位置，该元素的坐标系统。该元素被定义为八个节点和材料特性。一个四面体状元素可能形成通过定义节点的M，N，O和p等于节点数目;和节点K和L的楔形元素和一个金字塔形的元素也可以形成如图所示142.1：“FLUID142几何”。坐标系统，选择根据当KEYOPT值（3），可以是直角或圆柱。 节点和单元载荷描述单元载荷。对于流固耦合分析，你可以申请一个流固耦合标志使用的命令科幻系列（科幻，国家林业局，超临界流体萃取，或功能语言学）和FSIN表面负荷的标签。您也必须采用相同的接口编号到固界面，负荷转移发生。见顺序耦合耦合更多的流固耦合标志使用信息场分析指南ANSYS的物理分析。 流体的ANSYS分析指南，其中包括讨论ANSYS的命令不可用或FLUID142不恰当的。 FLUID142流体元素 如果材料数量垫一个FLUID142元素为1，则假定为一种流动的元素。您定义其属性 - 密度，粘度，导热系数和比热 - 兼对FLDATA一系列命令。只有一个流体可以进行分析，而且必须在一个阶段。热导率和比热是相关的（和必要的）只有当问题在本质上是热。这些属性可以是温度的函数通过由FLDATA7，普罗特命令或通过属性数据库（文件floprp.ans）指定的关系。此外，密度可能会随压力（根据理想气体定律）如果液体被指定为空气或气体。 六湍流模型可用。您可以激活与FLDATA1，解决方案，汹涌，T指令湍流模型。标准k -模型和零方程湍流模型，可随着四个标准k -模型扩展。要了解更多关于模式的信息分析系统公司的理论参考和ANSYS流体分析指南。 当KEYOPT（1）激活多个品种的运输，它允许您跟踪多达六种不同的流体运输中的主要流体（种）。当KEYOPT（4）允许您使用指定的位移自由度边界时使用任意拉格朗日，欧拉（ALE）制定的议案。 实常数，表142.1所示：“FLUID142实常数”，如果是只需要一个分布式的阻力（“FLUID142分布阻力”），风扇模型（“FLUID142风扇模式”），或墙壁表面粗糙度（“FLUID142壁面粗糙度” ）须包含（解释下）。 FLUID142分布阻力 分布阻力是一个方便的方法来近似建模没有实际效果的多孔介质（如过滤器）或其他类似流域特征这些特征的几何形状。这是一个人为的，不可挽回的损失与几何模型没有明确关联。任何具有分布阻力流体元素将有一个实常数定数大于1。 对流动性，分散性作为蓝本，可能是由于一个或这些因素的组合：一个局部水头损失（金），摩擦因数（F）或渗透（三）。总压力梯度是这三个方面的总和，如下所示的X方向。 其中： 为密度=（mass/length3） =是粘度（质量/（长*时间） 稀土=是雷诺数（通过程序计算）当地的价值：重=（V迪拉姆）/ f =是摩擦系数（由程序计算）：女=一个RE - B的 =是FLOTRAN的渗透率（1/length2）。 FLOTRAN的渗透率是内在的或物理渗透逆。 ANSYS程序还提供了此元素的非牛顿粘性模型。目前，电力法，宾汉，和卡罗的型号。 此外，ANSYS软件提供了一个计算粘度用户定义的子程序。 ANSYS的公司理论的借鉴和ANSYS流体分析指南描述了这些模式，以及如何使用它们。该指南到ANSYS用户可编程的功能介绍了如何使用用户定义的子程序，称为UserVisLaw。 如果在大速度梯度场的速度分布阻力存在于一个地区，通过设置关闭恩克自由度为0，在本地区的完自由度为1的湍流模型。 FLUID142风机型号 风扇模型提供了一个方便的方法来逼近的一个风扇效果或泵的流域。这是一个人为的压力源，它提供的动力源与风扇或水泵模型没有明确相关的条款。 压力上升，一个风扇模型，给出了相关的压力梯度倍流长通过与风机模型实常数的元素。压力梯度可以被视为速度的二次函数如下所示的X方向： V是流体的速度和C1，C2和C3是为实常数指定的系数。对于任意方向风扇模型（实常数类型= 5），三个系数沿坐标方向的实际系数组件。又见ANSYS的流体分析指南。 FLUID142壁面粗糙度 在默认条件的FLOTRAN光滑的墙壁。有关应用粗糙度值的信息，请参阅在ANSYS分析指南流体流动边界条件。 FLUID142非流体元素 如果材料数量垫的元素大于1，则假定为是一个非流体元素。只有能量方程求解的非流体元素。您可以定义多达100个不同的非流体物料。要指定的非流体元素，MP命令发出的密度，比热和热导率。温度的非流体性质的变化是允许的，并且指定它使用MP或MPDATA。正交异性变化也被允许与限制，即空间变化总是相对于全局坐标系统。请注意，真正的常量元素有没有非流体FLUID142元素的含义。 “FLUID142输入摘要”总结了元素的输入。元素输入给出了单元输入的一般性描述。 FLUID142输入摘要 节点 我，J型，K，L时，男，氮，氧，磷 自由度 VX毒剂，VY成形的Vz，压力，温度，恩克，结束 实常数 见表142.1：“FLUID142实常数” 材料性能 非流体：KXX，KYY，KZZ，丙，洞穴 流体：密度，粘度，导热系数，比热（使用FLDATA命令） 表面负荷 HFLU，比转换，RAD数据通信公司，RDSF，FSIN 身体负荷 HGEN，FORC图谱 特点 非线性 六湍流模型 不可压缩或压缩算法 瞬时或稳定状态算法 旋转或静止坐标系 特别的FLOTRAN代数求解 可选的模式分布阻力和风扇 多个物种运输 当KEYOPT（1） 数种： 0 - 种运输没有被激活。 2 - 6 - 输运方程的物种数量得到解决。 当KEYOPT（3） 单元坐标系统： 0 - 直角坐标（默认） 3 - 圆柱坐标 当KEYOPT（4） 支持网位移自由度： 0 - 不包括位移自由度。 1 - 包括位移自由度（UX上，乌伊和乌兹）。 142.1 FLUID142实常数表 编号名称定义单位 1型类型分布阻力或风扇型号： 1 =分布阻力：各向同性 - 2 =分布阻力：单向的 - 3 =分布阻力：方向依赖 - 4 =风扇模型：用一个坐标轴对齐 - 5 =风机型号：任意方向 - 2（空白）1，2，3 - 未使用 - 迪尔4 - 风扇方向：1 = X的，2 = y，则3 = Z的 - （空白）5 - 不使用 - 三K表1，2 - 无量纲水头损失/长度1 /升 Kx的3 - 头部X方向的损失1 /升 C1的4 - 常数项M/L2t2 C1x 5 - 向量的C1成分在X方向M/L2t2 4个C 1，2 - 渗透1/L2 国泰航空3 - X方向1/L2渗透 C2的4 - 线性系数M/L3t C2x中的5 - 向量组成的C2在X方向M/L3t 5迪拉姆1，2 - 水力直径L Dhx 3 - X方向的L水力直径 补体C3 4 - 二次系数M/L4 C3x 5 - 载体的C3组件在X方向M/L4 6 1，2 - 雷诺数系数，在摩擦系数计算中使用 - 斧头3 - 系数在X方向 - （空白）4，5 - 不使用 - 7 b 1个，2 - 雷诺数指数，在计算中使用的摩擦系数 - Bx的3 - 指数B在X方向 - （空白）4，5 - 不使用 - 8（空白）1 - 不使用 - FLDIR 2 - 流动方向：1 = X的，2 = y，则3 = Z的 - 肯塔基州3 - 头在Y方向的损失1 /升 （空白）4 - 不使用 - C1y 5 - 向量的C1成分在Y方向M/L2t2 9（空白）1，2 - 不使用 - 赛扬3 - Y方向1/L2渗透 （空白）4 - 不使用 - C2y 5 - 向量组成的C2在Y方向M/L3t 10（空白）1，2 - 不使用 - 大红鹰3 - Y方向L水力直径 （空白）4 - 不使用 - C3y 5 - 载体的C3成分在Y方向M/L4 11（空白）1，2 - 不使用 - 哎3 - 雷诺系数在Y方向数 - （空白）4，5 - 不使用 - 12（空白）1，2 - 不使用 - 3 - 雷诺在Y方向数指数 - （空白）4，5 - 不使用 - 13（空白）1，2 - 不使用 - 科招三 - 头在Z（漩涡）亏损方向1 /升 （空白）4 - 不使用 - C1z 5 - 矢量在Z C1的组件（漩涡）方向M/L2t2 14（空白）1，2 - 不使用 - 长征3 - 在Z（漩涡）方向1/L2渗透 （空白）4 - 不使用 - C2z 5 - 矢量在Z（漩涡）方向C2的M/L3t组件 15（空白）1，2 - 不使用 - Dhz 3 - 在Z（漩涡）方向L水力直径 （空白）4 - 不使用 - C3z 5 - 在Z方向的分量的C3（漩涡）方向M/L4 16（空白）1，2 - 不使用 - 排列3 - 雷诺系数在Z（漩涡）方向数 - （空白）4，5 - 不使用 - 17（空白）1，2 - 不使用 - 苯3 - 雷诺在Z指数（漩涡）方向数 - （空白）4，5 - 不使用 - 18 BDTOL元出生/死亡容忍L 19 MMFAC网变形乘数 - 20 Ks的局部一致壁面粗糙度L 21细胞角实证0.5和1.0之间的无量纲系数，指定的表面不均匀度。 - FLUID142输出数据 该解决方案输出需要的元素相关联的节点量的形式。额外的中间性质和数量得到补充的自由度。见方式来查看结果的ANSYS基本分析指南。 表142.1：“FLUID142实常数”描述的数量是一个节点的基础上输出。有些不输出量，如果有关方案不激活。一旦一个选项时，有关自由度的量总是存储。例如，如果一个温度场已取得并呼吁重新启动能量方程不再被解决了，反正存储的温度。您可以控制，如通过发出FLDATA5，OUTP命令有效粘度派生属性存储。 该Jobname.PFL文件提供额外的输出。该文件包含定期统计表的最大，最小和速度，压力，温度，湍流数量和属性的平均值。该文件还记录了收敛监测在全球每一个迭代计算的参数。该文件还列表Jobname.PFL在所有的入口和出口，并在所有的界限热量传送信息的质量流量。 墙结果文件（Jobname.RSW）包含与边界墙单元面临的相关信息。平均压力，温度，剪切应力，Y型加壁热通量的价值观和存储，随着载体，意指从表面（法向量）和速度紧靠墙（切向量）的方向正常方向。 一个可选的残余文件（Jobname.RDF）展示了如何解决好当前满足每个自由度暗示矩阵方程。 该元件的输出定义表使用下列符号： 冒号（：）在名称列表示该项目可以由组件名称的方法ETABLE，考试委员会访问。的R列表示在结果文件中的项目的可用性。 在R列哎表示该项目始终可用，这个数字指的是表的脚注，描述该项目时，有条件可用，和A - 表示该项目是不可用。 表142.2 FLUID142元件的输出定义 名定义 UX的位移（直角坐标）9日在X方向 乌伊排量（直角坐标）9日在Y方向 UZ型排量（直角坐标）9日在Z轴方向 VX的：速度在X方向（直角坐标），在径向方向的速度（圆柱坐标） VY成形：速度在Y方向（直角坐标），在切线方向的速度（圆柱坐标） 域思：速度在Z轴方向（直角坐标），在轴向方向的速度（圆柱坐标） PRES的：相对压力 恩克：2湍流动能 完：湍流耗散率2 温度：温度1 洞穴：交点流体密度8 科学计算可视化：交点流体粘度8 电导率：交点流体热导率8 SPHT：交点液体比热8 EVIS：有效粘度（包括湍流效应）8 经济学：有效热导率（包括动荡的影响）2 CMUV：湍流粘性系数2 TTOT：停滞（总分）温度（只分析相关的可压缩）7 HFLU：外表面热通量节点（每单位面积）1 HFLM：传热（片）在节点1的外表面系数 马赫：马赫数（必须要求，如果不可）6 PTOT：停滞（总分）压力 PCOE：压力系数3 YPLU为：Y +一墙的参数3湍流法 TAUW：剪切应力在墙上3 SP0N：质量分数种N，其中N = 1到6（的FLOTRAN）。如果一个物种都有一个用户定义的名称MSSPEC，用它代替SP0N名称。 4 LMDN：层种群n大规模扩散系数，其中N = 1至6。 （如果只有相关的物种定义。）3 EMDN：有效种群n大规模扩散系数，其中N = 1至6。 （如果只有相关的物种定义。）2 如果热可用上。 可如果湍流上。 必须要求。 可用种定义。 可用压缩。 可用压缩和热。 对于FLOTRAN的固体物质要素，当节点只连接牢固节点，为密度在Jobname.RFL结果（洞穴）列文件实际上存储的固体材料的密度和比热的产品。 可用属性是可变的。 可如果当KEYOPT（4）= 1。 FLUID142假设和限制 元素不能有负或零量。 你必须定义一个元素的连接等，通过右手的前四个节点（六面体单元）或三节点（四面体元素）必须点到元素关联规则定义正常。 当一个四面体通过指定重复的节点形成，FLOTRAN的元素将忽略重复的节点和节点的几何我基地，J型，K和M 只有线性元素的支持。 你不能使用任何其他ANSYS的元素FLUID142。 并非所有的ANSYS命令对相关FLUID142使用。请参阅该命令的限制描述流体的ANSYS分析指南。 的FLOTRAN CFD分析是高度非线性的。 在某些情况下，融合是难以实现，需要稳定和松弛参数的使用。 高度动荡的情况下可能受益于预处理（即用层流场分析初始化），特别是如果一个粗有限元网格正