求解管道中的热方程

Solving heat equation in pipe

我想模拟从流经管道的热流体到周围固体的热传递。进入管道的流体温度是变化的。

到目前为止我想到的最好的事情是使用存储其先前值(旧值)的变量并沿管道手动移动值加上将当前入口流体温度分配给管道开头的体积模拟流动,同时使用足够短的时间间隔以避免不连续性。

虽然这可能有效,但存在明显的缺点,因为网格元素具有不同的体积,因此分配其他值意味着存储的能量发生变化,这对模拟不利,并且由于流动始终沿同一方向,这错误可能会累积。

我想知道是否有更好的模拟方法。有什么建议么?

谢谢!

如果我理解您要在模拟中包含的物理学,您希望管道中的稳定流动具有可变的入口温度,然后在整个域、管道和周围流体中进行热扩散,对吗?

如果是这样,我将对整个域的对流扩散进行建模,对流系数对应于管道中的流体速度,而其他地方为零。我会在管道出口上设置一个 Variable constraint on the pipe inlet, outflow constraint,并且(默认)在其他任何地方都没有通量或 Dirichlet。