Fluent中压力入口边界条件的深入剖析

压力入口边界条件用于定义流动入口的压力以及其它标量属性。它即适用于可压缩流体，也可用于不可压流体。压力入口边界条件可用于压力已知但是流动速度未知的情况。这一情况可用于很多实际问题，比如浮力驱动的流动。压力入口边界条件也可用来定义外部或无约束流的自由边界。

图1-压力入口边界条件设置面板

1.压力入口边界面板概述

Reference frame，该选项用于定义流动计算的参考坐标系，默认情况为绝对坐标系，一般保持默认即可。

Gauge Total Pressure，即入口的总表压，也称为驻点压力，即入口处的传感器测试的压力。

Supersonic/Initial Gauge Pressure，即亚声速/初始表压，即入口处的静压，该选项对于亚音速入口，不需要设置，对于超音速入口，需要根据等熵公式计算获得。

Direction Specification Method，该选项主要用于设置压力方向的方法。用户可以设置为Normal toBoundary（垂直于边界）则压力始终是垂直入口；用户设置为Direction Vector（方向矢量），即用户可以在压力入口明确的定义流动的方向。

如果你选择指定方向矢量，你既可以设定笛卡尔坐标x, y和z的分量，也可以设(圆柱坐标的)半径，切线和轴向分量。对于使用分离解算器计算移动区域问题，流动方向将是绝对速度或者相对于网格相对速度，这取决于解算器面板中的绝对速度公式是否被激活。对于耦合解算器，流动方向通常是绝对坐标系中的。

图2- 基于分量定义压力

2.压力输入与静压水头

Fluent计算中默认使用相对压力计算，如果用户计算可压缩流体，则需要将操作压力设置为0，即将计算压力转换为绝对压力。如图14给出了操作条件设置面板，勾选Gravity，则可以在Gravitational Acceleration选项中指定不同方向的重力加速度，从而可以考虑重力。

图3 操作条件设置面板

即，如果参考密度等流体介质密度时，激活重力加速度也不会改变流体浮力项，同理，只要二者存在差异，流体就会产生流动，基于该原理可以使用恒定密度模拟自然对流。
 

3.各种压力之间关系

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