Fluent边界条件设置:进出口边界详解

本文通过案例描述边界类型之间的相互关系。


1 案例描述

尽可能简单的案例。考虑一个长度100 mm,直径20 mm的圆管,入口速度1 m/s,流体介质为液态水(密度1000 kg/m3,动力粘度0.001 Pa.s)。

雷诺数:


采用SST k-omega湍流模型进行计算。计算中采用2D轴对称模型,计算模型如图所示。


2 计算过程

以下计算过程均未设置压力出口的指定流量。


2.1 速度入口压力出口

采用入口速度1 m/s,出口静压0 Pa进行计算。


计算完毕后统计出口流量,如下图所示。

这没有太大问题,出口流量:


再看一下进出口总压。


进出口静压如图所示。

下一步将总压683.85889 Pa作为压力入口,出口压力依然为静压0 Pa,计算进出口流量。


2.2 压力入口压力出口

入口总压683.85889 Pa,出口静压0 Pa。



计算完毕后统计总压与静压。总压数据如下图所示。



静压数据如下图所示。



流量数据如图所示。



速度如图所示。


流量有偏差,下面用流量入口压力出口试试。


2.3 流量入口压力出口

入口流量0.314159 kg/s,出口静压力0 Pa。

流量入口压力出口收敛极慢,但能够保证进出口流量一致。


速度数据:



静压数据:



总压数据:


2.4 出口静压100 Pa

采用入口速度1 m/s,出口静压100 Pa,看看计算结果。


速度数据:



静压数据:



总压数据:



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