FLUENT提供了10種類型的流動進、出口條件,它們分別是:
«一般形式: «可壓縮流動:
壓力進口 質量進口
壓力出口 壓力遠場
«不可壓縮流動: «特殊進出口條件:
速度進口 進口通分,出口通風
自由流出 吸氣風扇,排氣風扇
1, 速度進口(velocity-inlet):給出進口速度及需要計算的所有標量值。該邊界條件適用於不可壓縮流動問題,對可壓縮問題不適用,否則該入口邊界條件會使入口處的總溫或總壓有一定的波動。
2, 壓力進口(pressure-inlet):給出進口的總壓和其它需要計算的標量進口值。對計算可壓不可壓問題都適用。
3, 質量流進口(mass-flow-inlet):主要用於可壓縮流動,給出進口的質量流量。對於不可壓縮流動,沒有必要給出該邊界條件,因爲密度是常數,我們可以用速度進口條件。
4, 壓力出口(pressure-outlet):給定流動出口的靜壓。對於有迴流的出口,該邊界條件比outflow 邊界條件更容易收斂。該邊界條件只能用於模擬亞音速流動。
5, 壓力遠場(pressure-far-field):該邊界條件只對可壓縮流動適合。
6, 自由出流(outflow): 該邊界條件用以模擬在求解問題之前,無法知道出口速度或者壓力;出口流動符合完全發展條件,出口處,除了壓力之外,其它參量梯度爲零。但並不是所有問題都適合,有三種情況不能用自由出流邊界條件:包含壓力進口條件;可壓縮流動問題;有密度變化的非穩定流動(即使是不可壓縮流動)。
7, 進口通風(inlet vent):進口風扇條件需要給定一個損失係數,流動方向和環境總壓和總溫。
8, 進口風扇(intake fan):進口風扇條件需要給定壓降,流動方向和環境總壓和總溫。
9, 出口通風(out let vent):排出風扇給定損失係數和環境靜壓和靜溫。
10, 排氣扇(exhaust fan):排除風扇給定壓降,環境靜壓。
11,對稱邊界(symmetry):對稱邊界條件適用於流動及傳熱場是對稱的情況。
12,週期性邊界(periodic):如果我們關心的流動,其幾何邊界,流動和換熱是週期性重複的,那麼可以採取週期性邊界條件。
13,固壁邊界(wall):對於粘性流動問題,FLUENT默認設置是壁面無滑移條件。對於壁面有平移運動或者旋轉運動時,可以指定壁面切向速度分量,也可以給出壁面切應力從而模擬壁面滑移。
一、速度進口邊界條件(velocity-inlet)
給出進口速度及需要計算的所有標量值。該邊界條件適用於不可壓縮流動問題,對可壓縮問題不適用,否則該入口邊界條件會使入口處的總溫或總壓有一定的波動。
邊界條件設置的主要輸入量如圖示,包括:
l 速度大小,方向或各速度分量;Velocity magnitude and direction or velocity components
l 周向速度(軸對稱有旋流動);Swirl velocity (for 2D axisymmetric problems with swirl)
l 靜溫(考慮能量);Temperature (for energy calculations)
l 出流表壓(對於耦合求解器);Outflow gauge pressure (for calculations with the coupled solvers)
l 湍流參數(考慮湍流計算);Turbulence parameters (for turbulent calculations)
Fluent教程—流動進口、出口邊界條件(一)
二、壓力進口邊界條件(pressure-inlet)
壓力進口邊界條件通常用於給出流體進口的壓力和流動的其它標量參數,對計算可壓和不可壓問題都適合。壓力進口邊界條件通常用於不知道進口流率或流動速度時候的流動,這類流動在工程中常見,如浮力驅動的流動問題。壓力進口條件還可以用於處理外部或者非受限流動的自由邊界。
Fluent教程—流動進口、出口邊界條件(一)
壓力邊界條件的設置如圖,其中第一項的表壓強與絕對壓強,操作壓強有如下關係:
Fluent教程—流動進口、出口邊界條件(一)
Operating pressure 輸入:Define—>operating conditions
Fluent教程—流動進口、出口邊界條件(一)
另外還應注意,這裏給出的表壓強的大小,是入口邊界上的總壓。
Fluent教程—流動進口、出口邊界條件(一)不可壓縮流動
Fluent教程—流動進口、出口邊界條件(一) 可壓縮流動
壓力進口條件需要輸入的主要參數:
l 總壓;Total (stagnation) pressure
l 總溫;Total (stagnation) temperature
l 流動方向;Flow direction
l 靜壓;Static pressure
l 湍流參數(用於湍流計算);Turbulence parameters (for turbulent calculations)
l 輻射參數(考慮輻射);Radiation parameters (for calculations using the P-1 model, the DTRM, the DOmodel, or the surface-to-surface model)
l 化學組分質量分數(考慮化學組分);Chemical species mass fractions (for species calculations)
l 混合分數及其方差(用PDF燃燒模型);Mixture fraction and variance (for non-premixed or partially premixed combustion calculations)