Fluent边界条件：压力远场边界详解

作者：CFD之道

Fluent中利用压力远场（Pressure far-field）边界描述无穷远处自由来流状态。压力远场边界利用特征信息（黎曼不变量）来确定边界上的流动信息，也常被称之为特征边界条件。

1 局限性

压力远场边界的使用具有以下局限性：

• 压力远场边界仅适用于流体密度满足理想气体状态方程时，其他情况下不能使用。为了有效地近似真实的无限远范围条件，必须将远场边界放置在离目标足够远的地方。例如，在翼型升力计算中，远场边界通常是半径为20倍弦长的圆面或球体。
• 压力远场边界与压力基求解器下的多相流模型（VOF、Mixture及Eulerian模型）不兼容
• 压力远场边界不能用于常密度、真实气体模型以及密度基求解器下可用的湿蒸气模型

2 边界参数

压力远场边界条件参数设置对话框如图所示。

压力远场边界参数设置对话框

输入参数包括：

• 表压
• 马赫数
• 流动方向
• 温度
• 模型参数（湍流模型、辐射模型、组分模型、DPM模型等）

3 计算过程

压力远场边界条件是在引入黎曼不变量(即特征变量)的基础上提出的一种无反射边界条件。对于亚音速流有两个黎曼不变量，分别对应入射波和出射波。入射波表达式为：

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