Энергетический баланс — первый фильтр
Даже красивое поле температур ничего не доказывает, если не сходится энергетический баланс. Для установившегося теплообменника тепловой поток, потерянный горячей стороной, должен быть близок к потоку, полученному холодной стороной, с учётом внешних теплопотерь и накопления энергии, если они присутствуют.
На практике полезно считать тепловой поток двумя способами: по интегральному энтальпийному балансу потоков и через тепловой поток через стенку. Их расхождение — отличный индикатор проблем с постановкой или недосчитанной сходимости.
Установившийся режим — не только residuals
Residuals могут выглядеть красиво, а интегральные величины продолжать ползти. Поэтому мониторьте температуры на выходах, массовые расходы, тепловую мощность и перепады давления. Для стационарного расчёта эти величины должны выйти на плато.
Для нестационарного расчёта имеет смысл анализировать окно, где статистические характеристики уже не меняются систематически: среднее, размах и тренд.
Перепад давления как sanity-check
Слишком большой перепад давления часто связан не с «плохой моделью давления», а с геометрией, локальными сужениями, неверной вязкостью, масштабом модели или граничными условиями. Проверяйте порядок величины через простые оценки и не доверяйте CFD только потому, что решение сошлось.
Сетка и независимость результата
Минимальная проверка сетки — сравнить ключевые интегральные результаты хотя бы на трёх уровнях сгущения. Температура выхода, Δp и тепловая мощность должны переставать существенно изменяться. Особенно осторожно относитесь к пограничным слоям и зонам интенсивного смешения.
Что вынести в отчёт
- массовый и энергетический баланс;
- температуры и давления на входах/выходах;
- тепловую мощность;
- Δp по каждому тракту;
- поля температуры и скорости;
- графики сходимости интегральных величин;
- описание сеточной независимости и допущений модели.