FLUENT压力关系进阶:压力入口详解

上次谈过不可压缩流动中速度入口,自由出口边界组合的计算模型内各种压力关系,本次采用相同的模型,不过使用压力边界。

FLUENT中压力边界包括压力入口边界及压力出口边界。

入口:压力入口,总压500Pa

出口:压力出口,静压0Pa

其他条件保持不变。



1、进出口流量统计

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1 流量统计


利用Report中的Flux进行流量统计,如图1所示,可以看出,在不可压缩流动中,进出口流量是守恒的。



2、各种压力统计

利用Report中的Surface Integral进行压力统计,这里取Area-Weighted Average。

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2压力统计

图2为各种压力统计,从图中的数据可以得出以下结论:

1)入口设置的是总压,但静压不为0,出口设置的静压为0,统计得出的静压与设置值一致。

2)入口与出口动压基本保持一致,由于流量守恒,所以出口与入口平均速度保持一致,它们的细微差别在于出口位置速度分布不一致所造成,近似可认为它们一致。

3)入口总压统计值为500Pa,与输入值保持一致。出口总压358.87Pa,与入口总压并不一致,因此在不可压流动问题中,流量守恒,总压不守恒。

4)绝对压力值=静压值+参考压力值101325。

5)总压=静压+动压。



3、进出口平均速度

3.png



3速度统计

从图3所示的速度统计可以看出,进出口速度值相同(因为流量守恒)。



4、考察整个计算域

计算域内总压不守恒,因为计算中考虑了粘性,粘性力会导致能量损失。下面将粘性模型改为无粘流Inviscid,如图4所示。

4.png

4无粘流动

无粘计算的总压统计结果如图5所示。

5.png


5无粘计算总压统计

从图5可以看出,采用无粘模型计算,进出口总压是守恒的,图中数值上的细微差别是由于误差所造成。

统计速度值,如图6所示,可以看出,不管是否考虑粘性力,速度(或流量)始终是守恒的。

6.png


6速度统计


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