对于圆筒壁的稳态导热,温度分布的解析解为:

IN为恒温边界,设置为300K,OUT也为恒温边界,设置为500K

固体导热系数为:0.0887W/(m·K)

首先进行建模操作,任何建模软件均可,本算例采用ICEM直接建模,生成网格,缩放网格,然后利用OpenFOAM下转化网格,划分完成的网格如下:

接下来转入OpenFOAM的操作:

首先新建一个文件夹,名字任取,用来作为算例文件夹,本算例中我将该文件夹命名为:solid

然后进入OpenFOAM的安装目录,将安装目录下的flange算例(我的目录为/opt/openfoam5/tutorials/basic/laplacianFoam/flange)下的0文件夹、constant文件夹和system文件夹拷贝到solid文件夹下,然后删除system目录下的blockMeshDict文件,因为我们利用OpenFOAM的命令转化.msh文件为OpenFOAM能接受的网格文件。

然后我们将刚才我们生成的.msh网格拷贝到solid文件夹下。在算例文件夹下打开终端,输入fluentMeshToFoam命令:

我们打开constant文件夹下的transportproperties文件,内容修改如下:

然后对初始边界条件进行设置,下面转入0文件夹下进行操作:

T文件当中的内容如下:

其他保持默认即可

在终端中输入laplacianFoam开始计算:

等到计算结束

温度云图

计算结果与解析解的对比

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