共役热传递（CHT） — 故障排除集
更充实的内容请查看 conjugate-ht.html。
界面温度不连续
老师，CHT分析中界面的固体侧和流体侧的温度不连续……
那很可能是界面映射设置有误。首先确认界面是否被正确识别为coupled wall。在Fluent中检查边界条件的wall类型是否为coupled，在STAR-CCM+中检查Contact Interface是否正确生成。
确认后wall类型确实是coupled。还有其他原因吗？
在non-conformal interface中，可能存在找不到映射目标的face。在Fluent的mesh interface中检查是否报告了孤立face。在STAR-CCM+中，Contact设置的Tolerance值可能过小，导致界面只有部分连接。
能量残差不下降
动量和连续性残差下降，但能量残差卡着不动。
CHT中常见的症状。让我整理一下原因和对策。
| 原因 | 对策 |
|---|---|
| 固体-流体的热容量比极端大 | 幅下降能量方程的松弛系数至0.85左右 |
| 初期温度偏离实际情况 | 将初期温度调整至接近预期分布 |
| 界面附近网格太粗 | 在其中添加prism layer，或减薄壁面第一层 |
| 辐射模型并用时的非线性性 | 将辐射的under-relaxation下降至0.5左右 |
听说可以用伪非定常法（pseudo transient）？
Fluent的Pseudo Transient设置对定常CHT的收敛改善很有效果。将Time Scale Factor设为Auto，求解器会自动选择适当的伪时间步长。在发热量大的问题中特别有效。
壁面热流与实验值不符
CFD得到的壁面热流只有实验值的一半。
首先怀疑乱流模型的合理性。标准k-ε模型在冲击喷流区域和再附着点附近会倾向于低估热传递。试试改用SST k-ω模型或Realizable k-ε模型。还要确认$y^+$足够小（小于1）。
改了乱流模型还是不行怎么办？
按顺序检查：固体侧的热导率是否正确，界面是否考虑了接触热阻，流体物性值（特别是影响Prandtl数的粘度和热导率）是否准确。如果用2D轴对称求解，实际上可能需要考虑3D效应。最后的手段是考虑LES（Large Eddy Simulation）。
CHT分析中"温度变异常"的最常见原因
在CHT分析故障咨询中，最常听到的是"固体温度异常高（或异常低）"。绝大多数原因是热导率的单位错误。应该输入W/(m·K)的热导率，却输入成W/(mm·K)，值就相差1000倍。在混用CGS单位和SI单位的旧数据库时容易出现。CHT结果异常时，首先检查单位——这是经验丰富的工程师都会点头的基本陷阱。
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