fluent边界条件的含义

1、Fluent教程一流动入口、出口边界条件（一）时刻：2021-03-1517:19:51来源：查看：2254评论：0内容摘要：FLUENT提供了10种类型的流动进、出口条件，它们别离是：样形式：&n.FLUENT提供了10种类型的流动进、出口条件，它们别离是：一样形式：可紧缩流动：压力入口质量入口压力出口压力远场不可紧缩流动：特殊进出口条件：速度入口入口通分，出口通风自由流出吸气风扇，排气风扇速度入口（velocity-inlet:给出入口速度及需要计算的所有标量值。该边界条件适用于不可紧缩流动问题，对可紧缩问题不适用，不然该入口边界条件会使入口处的总温或总压有必然的波动。压力入口（press

2、ure-inlet：给出入口的总压和其它需要计算的标量入口值。对计算可压不可压问题都适用。质量流入口（mass-flow-inlet：要紧用于可紧缩流动，给出入口的质量流量。关于不可紧缩流动，没有必要给出该边界条件，因为密度是常数，咱们能够用速度入口条件。压力出口（pressure-outlet：给定流动出口的静压。关于有回流的出口，该边界条件比outflow边界条件更易收敛。该边界条件只能用于模拟亚音速流动。5，压力远场（pressure-far-field:该边界条件只对可紧缩流动适合。6，自由出流（outflow:该边界条件用以模拟在求解问题之前，无法明白出口速度或压力；出口流动符合完全

3、进展条件，出口处，除压力之外，其它参量梯度为零。但并非是所有问题都适合，有三种情形不能用自由出流边界条件：包括压力入口条件；可紧缩流动问题；有密度转变的非稳固流动（即便是不可紧缩流动）。7，入口通风（inletvent）：入口风扇条件需要给定一个损失系数，流动方向和环境总压和总温。8，入口风扇（intakefan:入口风扇条件需要给定压降，流动方向和环境总压和总温。9，出口通风（outletvent:排出风扇给定损失系数和环境静压和静温。10,排乍气扇（exhaustfan:排除风扇给定压降，环境静压。11，对称边界（symmetry:对称边界条件适用于流动及传热场是对称的情形。周期性边界（p

4、eriodic:若是咱们关切的流动，其几何边界，流动和换热是周期性重复的，那么能够采取周期性边界条件。固壁边界（wall:关于粘性流动问题，FLUENT默许设置是壁面无滑移条件。关于壁面有平移运动或旋转运动时，能够指定壁面切向速度分量，也能够给出壁面切应力从而模拟壁面滑移。一、速度入口边界条件（velocity-inlet）给出入口速度及需要计算的所有标量值。该边界条件适用于不可紧缩流动问题，对可紧缩问题不适用，不然该入口边界条件会使入口处的总温或总压有必然的波动。边界条件设置的要紧输入量如图示，包括：速度大小，方向或各速度分量；Velocitymagnitudeanddirectionorv

5、elocitycomponents周向速度(轴对称有旋流动)；Swirlvelocity(for2Daxisymmetricproblemswithswirl)静温(考虑能量)；Temperature(forenergycalculations)出流表压(关于耦合求解器)；Outflowgaugepressure(forcalculationswiththecoupledsolvers)湍流参数(考虑湍流计算)；Turbulenceparameters(forturbulentcalculations)McmentumThermal|RadiationSpedesVelocitySpecifi

6、cationMethodReferenceFrameVelocityMagnitudem/s)Supersonic/InitialGaugePressure(pascr)TurbulenceQKCanrelHelp二、压力入口边界条件(pressure-inlet)压力入口边界条件通经常使用于给出流体入口的压力和流动的其它标量参数对计算可压和不可压问题都适合。压力入口边界条件通经常使用于不明白入口流率或流动速度时候的流动，这种流动在工程中常见，如浮力驱动的流动问题。压力入口条件还能够用于处置外部或非受限流动的自由边界。压力边界条件的设置如图，其中第一项的表压强与绝对压强，操作压强有如下关系:O

7、peratingpressure输入：Define一operatingconditions3=H+宁恥沪I可紧缩流动压力入口条件需要输入的要紧参数：总压；Total(stagnation)pressure总温；Total(stagnation)temperature流动方向；Flowdirection静压；Staticpressure湍流参数(用于湍流计算)；Turbulenceparameters(forturbulentcalculations)辐射参数(考虑辐射)；Radiationparameters(forcalculationsusingtheP-1model,theDTRM,th

8、eDOmodel,orthesurface-to-surfacemodel)化学组分质量分数(考虑化学组分)；Chemicalspeciesmassfractions(forspeciescalculations)混合分数及其方差(用PDF燃烧模型)；Mixturefractionandvariance(fornon-premixedorpartiallypremixedcombustioncalculations)三、质量流量入口边界条件(mass-flow-inlet)给定入口边界上的质量流量。要紧用于可紧缩流动问题，关于不可紧缩问题，由于密度是常数，能够利用速度入口条件。质量入口条件包括

9、两种：质量流率和质量通量。质量流率是单位时刻内通过入口总面积的质量。质量通量是单位时刻单位面积内通过入口的质量。若是是二维轴对称问题，质量流率是单位时刻内通过幻弧度的质量，而质量通量是通过单位时刻内通过一弧度的质量。给定入口边界上的质量流量，现在局部入口总压是转变的，用以调剂速度，从而达到给定的流量，这使得计算的收敛速度变慢。因此，若是压力边界条件和质量边界条件都适合流动时，优先选择用压力入口条件。关于不可压速流动，由于密度是常数，能够选择用速度入口边界条件。四、压力出口边界条件（pressure-。utlet）给定出口的静压（表压）。该边界条件只能用于模拟亚音速流动。若是本地速度已经超过音速

10、，那么该压力在计算进程中就不采纳了。压力依照内部流动计算结果给定。其它量都是依照内部流动外推出边界条件。该边界条件能够处置出口有回流问题，合理的给定出口回流条件，有利于解决有回流出口问题的收敛困难问题。出口回流条件需要给定：出口静压，回流总温（若是有能量方程），湍流参数（湍流计算），回流组分质量分数（有限速度模型模拟组分输运），混合物质量分数及其方差（PDF计算燃烧）。若是有回流显现，给的表压将视为总压，因此没必要给出回流压力。回流流动方向与出口边界垂直。在出口压力边界条件给定中，需要给定出口静压（表压）。固然，该压力只用于亚音速计算。若是局部变成超音速，那么依照前面来流条件外推出口边界条件。

11、需要专门指出的是，那个地址的压力是相关于前面给定的工作压力。FLUENT给出了径向平稳出口边界条件供大伙儿选择（适用于三维和轴对称有旋流动）。这时，只有在半径很小的区域利用给定的静压边界条件，其它地址，假定径向速度能够忽略而计算取得，压力梯度为：drr五、压力远场边界条件(pressure-far-field)若是明白来流的静压和马赫数，FLUENT提供了的压力远场边界条件来模拟该类问题。该边界条件只适合用理想气体定律计算密度的问题，而不能用于其它问题。为了知足压力远场条件，需要把边界放到咱们关切区域足够远的地址。给定边界静压和温度及马赫数。能够是亚音速，跨音速或超音速。而且需要给定流动方向，

12、若是有需要还必需给定湍流量等等参数。压力远场边界条件是一种不反射边界条件。关于流动为亚音速流动问题，关于来波和流出波，有两个Riemann不变量。n下标速度表示垂至于边界的速度大小，c是本地音速，Y是理想气体的比热比，8表示边界，i表示内部区域。依照两个不变量，咱们能够取得:需要给出的参数：静压，马赫数，温度，来流方向，湍流参数等。111MachNumber0.6X-ComponentofFlowDirection0TurbulenceSpecificationMethodTurbulei-!Kinetic.Energy(m2/52)TurbulentDissipationRatfi0.01a

13、2lPressureFar-FieidZoneNameconstantconstantconstantYmpanentofFlowDirectionconstant0,01constantconstantMomentunnKandEpsilonTlnernnalFladicitianSpedesD5PMGauge卩rtaaurt(paamI)六、自由流出边界条件（outflow）若是咱们在求解问题前，不能明白流出口的压力或速度，这时能够选择流出边界条件。这种边界条件的特点是不需要给定出口条件（除非是计算分离质量流，辐射换热或包括颗粒稀疏相问题）。出口条件都是通过FLUENT内部计算取得。但并非

14、是所有问题都适合，如以下情形，就不能用流出边界条件：1,包括压力入口条件2，可压速流动问题3，有密度转变的非稳固流动问题（即便是不可压速流动）用流出边界条件时，所有变量在出口处扩散通量为零。即出口平面之前面的结果计算取得，而且对上游没有阻碍。计算时，若是出口截面通道大小没有转变，采纳完全进展流动假设（流动速度（温度等）散布在流动方向上不转变。固然，在径向许诺有梯度存在，只是假定在垂直出口面方向上扩散通量为零。C*LLtfl6Wcondiliojiill-posedoutfitconditionnotbev亡dc*utfl-ovcj山駕产醯初总佥呑obeyed*燥届TV瞥敢辭滞cAF.lanma

15、avx&Fut.sMt七、入口通风边界条件(inletVent)需要给定入口损失系数，流动方向和入口环境总压及总温。关于入口通风模型，假定入口风扇无穷薄，通风压降正比于流体动压头和用户提供的损失系数。假定P是流体密度，kl是无量纲损失系数，那么压降为：其中，v是与通风方向垂直的速度分量。p是流动方向上的压降。八、入口风扇边界条件(inletfan)需要给定压降，流动方向和环境(入口)总压和总温。假定入口风扇无穷薄，而且有不持续的压力升高，压力升高量是通过风扇速度的函数若是是反向流动，风扇能够看成是通风出口，而且损失系数为1。压力阶跃能够是常数，或是流动方向垂直方向上速度分量的函数形式。九、出口通风边界条件(outletvent)出口通风边界条件用于模拟出口通风情形，并给定一个损失系数和环境(出口)压力和温度。出口通风边界条件需要给定如下参数：静压，回流条件，辐射参数，离散相边界条件,损失系数。压力损失：十、排气扇边界条件(exhaustfan)需要给定风扇压降，环境总压。排气扇边界条件用