Fluent流动边界条件设置教程:进口与出口的奥秘

FLUENT提供了10种类型的流动进、出口条件,它们分别是:

一般形式:压力进口、压力出口
可压缩流动 质量进口、 压力远场
不可压缩流动 速度进口、自由流出
特殊进出口条件进口通风,出口通风,吸气风扇,排气风扇

1.速度进口(velocity-inlet):给出进口速度及需要计算的所有标量值。该边界条件适用于不可压缩流动问题,对可压缩问题不适用,否则该入口边界条件会使入口处的总温或总压有一定的波动。

2.压力进口(pressure-inlet):给出进口的总压和其它需要计算的标量进口值。对计算可压不可压问题都适用。

3.质量流进口(mass-flow-inlet):主要用于可压缩流动,给出进口的质量流量。对于不可压缩流动,没有必要给出该边界条件,因为密度是常数,我们可以用速度进口条件。

4.压力出口(pressure-outlet):给定流动出口的静压。对于有回流的出口,该边界条件比outflow 边界条件更容易收敛。该边界条件只能用于模拟亚音速流动。

5.压力远场(pressure-far-field):该边界条件只对可压缩流动适合。

6.自由出流(outflow): 该边界条件用以模拟在求解问题之前,无法知道出口速度或者压力;出口流动符合完全发展条件,出口处,除了压力之外,其它参量梯度为零。但并不是所有问题都适合,有三种情况不能用自由出流边界条件:包含压力进口条件;可压缩流动问题;有密度变化的非稳定流动(即使是不可压缩流动)。

7.进口通风(inlet vent):进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.进口风扇(intake fan):进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(out let vent):排出风扇给定损失系数和环境静压和静温。

10.排气扇(exhaust fan):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况。

12.周期性边界(periodic):如果我们关心的流动,其几何边界,流动和换热是周期性重复的,那么可以采取周期性边界条件。

13.固壁边界(wall):对于粘性流动问题,FLUENT默认设置是壁面无滑移条件。对于壁面有平移运动或者旋转运动时,可以指定壁面切向速度分量,也可以给出壁面切应力从而模拟壁面滑移。


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