flotherm-空气对流换热系数的设定

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，mildsteel的enclosure，topsurface设8，bottomsurface设4，sidesurface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bottomsurface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！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），同意，我也发现了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？我又看了下help，注意到object的surfaceexchange这个参数，help说如果不指定数值，则缺省是程序自己算heattransfercoefficient，我觉得这时要把object的surface的参数设置好，还要指定object的材料。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。我也完全同意；帮助文件里讲，当system的某个面为敞开时，可以不用设置此H，系统会自动设置；如果为SolidSurface时，必须设定；对流换热系数计算起来是很复杂的，它和很多因素有关系，和接触面的粗糙度、形状、大小、布置方式有关系，和流体的导热系数、密度、比热容、黏度有关系，还和流体的流速有密切联系。所以这就导致对流换热系数计算起来极其复杂，有些情况下准确的计算对流换热系数甚至是不可能的不过对于不同的情况会有一些经验公式，如果有兴趣的话可以去看看传热学。这里给你介绍一下常用的表面传热系数的数值范围：对于自然对流情况下，空气的对流换热系数在1~10之间，水则在200~1000之间；强制对流情况下，空气的对流换热系数在20~100之间，水则在1000~15000之间；对流换热系数流体与固体表面之间的换热能力，即物体表面与附近空气温差1℃、单位时间单位面积上通过对流与附近空气交换的热量。单位为W/(m2·℃)。表面对流换热系数的数值与换热过程中空气的物理性质、换热表面的形状、部位、表面与流体之间的温差以及空气的流速等都有密切关系。表面附近的气流速度愈大，其表面对流换热系数也愈大。如人处在风速较大的环境中，由于皮肤表面的对流换热系数较大，其散热（或吸热）量也较大。对流换热系数可用经验公式计算，通常用巴兹公式计算。对流传热系数也称对流换热系数。对流换热系数的基本计算公式由牛顿于1701年提出，又称牛顿冷却定律。牛顿指出，流体与固体壁面之间对流传热的热流与它们的温度差成正比，即：q=h*(tw-t∞)Q=h*A*(tw-t∞)式中：q为单位面积的固体表面与流体之间在单位时间内交换的热量，称作热流密度，单位W/m^2；tw、t∞分别为固体表面和流体的温度，单位K；A为壁面面积，单位m；Q为面积A上的传热热量，单位W；h称为表面对流传热系数，单位W/m.K。对流换热系数h的物理意义是：当流体与固体表面之间的温度差为1K时，1m壁面面积在每秒所能传递的热量。h的大小反映对流换热的强弱。如上所述，h与影响换热过程的诸因素有关，并且可以在很大的范围内变化，所以牛顿公式只能看作是传热系数的一个定义式。它既没有揭示影响对流换热的诸因素与h之间的内在联系,也没有给工程计算带来任何实质性的简化，只不过把问题的复杂性转移到传热系数的确定上去了。因此，在工程传热计算中，主要的任务是计算h。计算传热系数的方法主要有实验求解法、数学分析解法和数值分析解法。影响对流传热强弱的主要因素有：1.对流运动成因和流动状态；2.流体的物理性质（随种类、温度和压力而变化）；3.传热表面的形状、尺寸和相对位置；4.流体有无相变（如气态与液态之间的转化）。在不同的情况下，传热强度会发生成倍直至成千倍的变化，所以对流换热是一个受许多因素影响且其强度变化幅度又很大的复杂过程。从纯理论的方面来看，不管自然对流或强制对流都有其换热系数，然而从工程的角度我认为必须先针对问题的特性来做讨论。换热系数和物体表面特性、流体状态等都有关系，然而我们是否可以藉由对於问题的了解来简化假设的条件？我们如何在快速与准确之间达到可接受的平衡点。在精华区里许多前辈们有列出不同情况下的经验值可供大家做参考，可以给尚无自己经验值的朋友们一个方向，当然最终我们还是建立出符合自己的经验值。在我的理解，对於CFD软体而言，设定参数的目的有两种：一是使模型与真实的情况相似，二是简化问题以快速获得所需资讯。设换热系数目的也可以上面两种来解释。状况一：对於外壳散热占整体散热比例很小的产品而言，换热系数对最後所得的数值影响很小，除非所建的模型是为了meet实验的结果，否则应该可以省略。状况二：对於本身主要是藉助外壳散热的产品而言，一般我们会将求解区域拉大，但所需付出的代价是求解的时间大大增加，如果我们假设一个换热系数来取代周围的环境，就可以缩小求解区，减少计算的时间。以上是我个人的想法，烦请指正交流。本人做电子产品的热分析，在AMBIENTS选项里只设置一个自然对流的对流换热系数，而如果电子产品要加风扇，则只需另外加一风扇即可。此时是强制对流，只需设置风扇的气流速度即可，而在AMBIENTS里保持自然对流的换热系数不变。