传热数值模拟的理论基础
时间: 2023-10-09 10:16:34 浏览: 195
传热数值模拟的理论基础主要涉及两大方面:传热理论和数值计算方法。
传热理论是传热数值模拟的基础,包括热传导、对流传热和辐射传热等基本理论。热传导是指在物体内部由于温度差异而发生的热量传递过程,可以用傅里叶定律和热传导方程进行描述;对流传热是指流体内部或流体与固体之间因为温度差异而发生的热量传递过程,可以用牛顿冷却定律和流体动力学方程进行描述;辐射传热是指物体内部或物体与周围环境之间通过电磁辐射而发生的热量传递过程,可以用斯特藩-玻尔兹曼定律和辐射传热方程进行描述。
数值计算方法是传热数值模拟的核心,主要包括差分法、有限元法、有限体积法和边界元法等。其中,差分法是最基本的数值计算方法,通过将连续的物理空间离散化为有限的网格来计算温度场等物理量;有限元法是一种基于变分原理的数值计算方法,通过离散化物理空间和时间来求解偏微分方程;有限体积法是一种基于守恒律的数值计算方法,通过对守恒方程在空间上进行离散化来求解偏微分方程;边界元法是一种基于边界积分方程的数值计算方法,通过求解边界上的积分方程来计算温度场等物理量。
综上所述,传热数值模拟的理论基础是传热理论和数值计算方法的结合。
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