Конвективный теплообмен — это перенос тепла между поверхностью твердого тела и средой за счет одновременного действия теплопроводности и конвекции. Под конвекцией понимается перенос энергии массой движущейся среды.
CADFlo позволяет численно моделировать все виды конвекции: вынужденную, естественную и смешанную, с высокой точностью в задачах различной сложности.
CADFlo обеспечивает высокоточное моделирование вынужденной конвекции — переноса тепла за счет движения среды, вызванной внешними силами (ветер, вентилятор, насос). Программа корректно работает с ламинарными, турбулентными и переходными режимами течения в задачах с геометрией любой сложности.
Решатель позволяет точно прогнозировать тепловые режимы в теплообменниках, системах охлаждения электроники, воздуховодах и технологических аппаратах. Технология автоматической адаптации расчетной сетки к решению обеспечивает разрешение градиентов температуры и скорости без избыточного измельчения всей расчетной области.
Инженер получает достоверные данные о распределении температур, тепловых потоках и коэффициентах теплоотдачи на поверхностях, что критично для оптимизации конструкций и предотвращения локальных перегревов.
При активации опции учета гравитационных эффектов CADFlo успешно решает сложные задачи естественной (свободной) конвекции, возникающей из-за разности плотностей нагретой и холодной среды. Программа корректно моделирует конвективные ячейки, восходящие потоки воздуха вблизи нагретых поверхностей, тепловую стратификацию в помещениях и естественную циркуляцию в замкнутых объемах. Это особенно важно для проектирования пассивных систем охлаждения, солнечных коллекторов, зданий и помещений с естественной вентиляцией.
CADFlo автоматически учитывает зависимость плотности от температуры, что обеспечивает физическую достоверность результатов. Инженер может оптимизировать геометрию и расположение элементов для максимизации естественного теплоотвода.
CADFlo реализует полный сопряженный теплообмен — совместный расчет теплопередачи между твердыми телами и окружающей средой (жидкостью или газом) в единой расчетной области. При активации физических моделей течения и теплопроводности система автоматически определяет интерфейсы «жидкость–твердое тело» и рассчитывает теплообмен без необходимости ручного задания коэффициентов теплоотдачи.
Ключевая особенность — «сквозная» расчетная сетка: единая сетка строится одновременно для газодинамической области и твердого тела, что исключает потери точности на границах и упрощает подготовку модели. Температурные поля в твердых телах и средах рассчитываются совместно, обеспечивая физическую согласованность результатов.
Такой подход критичен для задач охлаждения электроники, где тепло от микросхем передается через корпус в воздух, или для теплообменников, где теплоноситель нагревает стенки труб.
Решение различных задач в высокотехнологичных отраслях промышленности
