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
图 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。
图 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
图 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。
图 4无粘流动
无粘计算的总压统计结果如图5所示。
图 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。
图 6速度统计
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