fluent邊界條件

1、邊界條件 定義邊界條件概述 邊界條件包括流動變量和熱變量在邊界處的值。它是FLUENT分析得很關(guān)鍵的一部分，設(shè)定邊 界條件必須小心謹(jǐn)慎。 邊界條件的分類：進(jìn)出口邊界條件：壓力、速度、質(zhì)量進(jìn)口、進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)氣扇、壓力出口、 壓力遠(yuǎn)場邊界條件、質(zhì)量出口、通風(fēng)口、排氣扇；壁面、repeating, and pole boundaries :壁面，對稱，周期，軸；內(nèi)部單元區(qū)域：流體、固體(多孔是一種流動區(qū)域類型) ；內(nèi)部表 面邊界：風(fēng)扇、散熱器、多孔跳躍、壁面、內(nèi)部。(內(nèi)部表面邊界條件定義在單元表面，這 意味著它們沒有有限厚度，并提供了流場性質(zhì)的每一步的變化。這些邊界條件用來補(bǔ)充描述 排氣扇、細(xì)孔薄膜以

2、及散熱器的物理模型。內(nèi)部表面區(qū)域的內(nèi)部類型不需要你輸入任何東西 。) 下面一節(jié)將詳細(xì)介紹上面所敘述邊界條件，并詳細(xì)介紹了它們的設(shè)定方法以及設(shè)定的具體合 適條件。周期性邊界條件在本章中介紹，模擬完全發(fā)展的周期性流動將在周期性流動和熱傳 導(dǎo)一章中介紹。 使用邊界條件面板 邊界條件(Figure 1)對于特定邊界允許你改變邊界條件區(qū)域類型，并且打開其他的面板以設(shè) 定每一區(qū)域的邊界條件參數(shù) 菜單：Define/Boundary Conditions. Figure 1: 邊界條件面板 改變邊界區(qū)域類型 設(shè)定任何邊界條件之前，必須檢查所有邊界區(qū)域的區(qū)域類型，如有必要就作適當(dāng)?shù)男薷?。?方說：如果你的網(wǎng)格

3、是壓力入口，但是你想要使用速度入口，你就要把壓力入口改為速度入 口之后再設(shè)定。 改變類型的步驟如下：: 1.在區(qū)域下拉列表中選定所要修改的區(qū)域 2.在類型列表中選擇正確的區(qū)域類型 3.當(dāng)問題提示菜單出現(xiàn)時(shí)，點(diǎn)擊確認(rèn) 確認(rèn)改變之后，區(qū)域類型將會改變，名字也將自動改變 (如果初始名字時(shí)缺省的請參閱邊界 條件區(qū)域名字一節(jié)),設(shè)定區(qū)域邊界條件的面板也將自動打開。 ！注意：這個(gè)方法不能用于改變周期性類型，因?yàn)樵撨吔珙愋鸵呀?jīng)存在了附加限制。創(chuàng)建邊 界條件一節(jié)解釋了如何創(chuàng)建和分開周期性區(qū)域。需要注意的是，只能在圖一中每一個(gè)類別中 改變邊界類型(注意：雙邊區(qū)域表面是分離的不同單元區(qū)域.) Figure 1:

4、區(qū)域類型的分類列表 設(shè)定邊界條件 在FLUENT中，邊界條件和區(qū)域有關(guān)而與個(gè)別表面或者單元無關(guān)。如果要結(jié)合具有相同邊界條 件的兩個(gè)或更多區(qū)域請參閱合并區(qū)域一節(jié)。 設(shè)定每一特定區(qū)域的邊界條件，請遵循下面的步驟： 1.在邊界條件區(qū)域的下拉列表中選擇區(qū)域。2.         點(diǎn)擊Set.按鈕?；蛘撸?.在區(qū)域下 拉列表中選擇區(qū)域。 2.在類型列表中點(diǎn)擊所要選擇的類型?；蛘咴趨^(qū)域列表中雙擊所需區(qū)域.，選擇邊界條件區(qū) 域?qū)蜷_，并且你可以指定適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件 在圖像顯示方面選擇邊界區(qū)域 在邊界條件中不論你合適需要選擇區(qū)域，

5、你都能用鼠標(biāo)在圖形窗口選擇適當(dāng)?shù)膮^(qū)域。如果你 是第一次設(shè)定問題這一功能尤其有用，如果你有兩個(gè)或者更多的具有相同類型的區(qū)域而且你 想要確定區(qū)域的標(biāo)號（也就是畫出哪一區(qū)域是哪個(gè)）這一功能也很有用。要使用該功能請按 下述步驟做： 1.用網(wǎng)格顯示面板顯示網(wǎng)格。2.用鼠標(biāo)指針（默認(rèn)是鼠標(biāo)右鍵-參閱控制鼠標(biāo)鍵函數(shù)以改變 鼠標(biāo)鍵的功能）在圖形窗口中點(diǎn)擊邊界區(qū)域。在圖形顯示中選擇的區(qū)域?qū)詣颖贿x入在邊 界條件面板中的區(qū)域列表中，它的名字和編號也會自動在控制窗口中顯示 改變邊界條件名字 每一邊界的名字是它的類型加標(biāo)號數(shù)（比如pressure-inlet-7）。在某些情況下你可能想要 對邊界區(qū)域分配更多的描述名

6、。如果你有兩個(gè)壓力入口區(qū)域，比方說，你可能想重名名它們 為small-inlet和large-inlet。(改變邊界的名字不會改變相應(yīng)的類型) 重名名區(qū)域，遵循如下步驟： 1.       在邊界條件的區(qū)域下拉列表選擇所要重名名的區(qū)域。 2.       點(diǎn)擊Set.打開所選區(qū)域的面板。3.在區(qū)域名字中輸入新的名字4.點(diǎn)擊OK按鈕。 注意：如果你指定區(qū)域的新名字然后改變它的類型，你所改的名字將會被保留，如果區(qū)域名 字是類型加標(biāo)號，名字將會自動改變。 邊界條件的非一致輸入 每一

7、類型的邊界區(qū)域的大多數(shù)條件定義為輪廓函數(shù)而不是常值。你可以使用外部產(chǎn)生的邊界 輪廓文件的輪廓，或者用自定義函數(shù)(UDF)來創(chuàng)建。具體情況清參閱相關(guān)內(nèi)容 流動入口和出口 FLUENT有很多的邊界條件允許流動進(jìn)入或者流出解域。下面一節(jié)描述了每一種邊界條件的類 型的使用以及所需要的信息，這樣就幫助你適當(dāng)?shù)倪x擇邊界條件。下面還提供了湍流參數(shù)的 入口值的確定方法。 使用流動邊界條件 下面對流動邊界條件的使用作一概述 對于流動的出入口，F(xiàn)LUENT提供了十種邊界單元類型：速度入口、壓力入口、質(zhì)量 入口、壓力出口、壓力遠(yuǎn)場、質(zhì)量出口，進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)氣扇，出風(fēng)口以及排氣扇。 下面是FLUENT中的進(jìn)出口邊界條件選

8、項(xiàng)： l        速度入口邊界條件用于定義流動入口邊界的速度和標(biāo)量 l        壓力入口邊界條件用來定義流動入口邊界的總壓和其它標(biāo)量。 l        質(zhì)量流動入口邊界條件用于可壓流規(guī)定入口的質(zhì)量流速。在不可壓流中不必指定入 口的質(zhì)量流，因?yàn)楫?dāng)密度是常數(shù)時(shí)，速度入口邊界條件就確定了質(zhì)量流條件。 l      

9、60; 壓力出口邊界條件用于定義流動出口的靜壓（在回流中還包括其它的標(biāo)量）。當(dāng)出 現(xiàn)回流時(shí)，使用壓力出口邊界條件來代替質(zhì)量出口條件常常有更好的收斂速度。 l        壓力遠(yuǎn)場條件用于模擬無窮遠(yuǎn)處的自由可壓流動，該流動的自由流馬赫數(shù)以及靜態(tài) 條件已經(jīng)指定了。這一邊界類型只用于可壓流。 l        質(zhì)量出口邊界條件用于在解決流動問題之前，所模擬的流動出口的流速和壓力的詳 細(xì)情況還未知的情況。在流動出口是完全發(fā)展的時(shí)候這一條件是適合的，這是因?yàn)橘|(zhì)量出

10、口 邊界條件假定出了壓力之外的所有流動變量正法向梯度為零。對于可壓流計(jì)算，這一條件是 不適合的。 l        進(jìn)風(fēng)口邊界條件用于模擬具有指定的損失系數(shù)，流動方向以及周圍（入口）環(huán)境總 壓和總溫的進(jìn)風(fēng)口。 l        進(jìn)氣扇邊界條件用于模擬外部進(jìn)氣扇，它具有指定的壓力跳躍，流動方向以及周圍 （進(jìn)口）總壓和總溫。 l        通風(fēng)口邊界條件用于模擬通風(fēng)口，它具有指定的損失系

11、數(shù)以及周圍環(huán)境（排放處） 的靜壓和靜溫。 l        排氣扇邊界條件用于模擬外部排氣扇，它具有指定的壓力跳躍以及周圍環(huán)境（排放 處）的靜壓。 決定湍流參數(shù) 在入口、出口或遠(yuǎn)場邊界流入流域的流動，F(xiàn)LUENT需要指定輸運(yùn)標(biāo)量的值。本節(jié)描述了對于 特定模型需要哪些量，并且該如何指定它們。也為確定流入邊界值最為合適的方法提供了指 導(dǎo)方針。 使用輪廓指定湍流參量 在入口處要準(zhǔn)確的描述邊界層和完全發(fā)展的湍流流動，你應(yīng)該通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)公式創(chuàng)建 邊界輪廓文件來完美的設(shè)定湍流量。如果你有輪廓的分析描述而不是數(shù)據(jù)點(diǎn)，你也可以用這 個(gè)

12、分析描述來創(chuàng)建邊界輪廓文件，或者創(chuàng)建用戶自定義函數(shù)來提供入口邊界的信息。一旦你 創(chuàng)建了輪廓函數(shù)，你就可以使用如下的方法： l        Spalart-Allmaras模型：在湍流指定方法下拉菜單中指定湍流粘性比，并在在湍流 粘性比之后的下拉菜單中選擇適當(dāng)?shù)妮喞Ｍㄟ^將m_t/m和密度與分子粘性的適當(dāng)結(jié)合， FLUENT為修改后的湍流粘性計(jì)算邊界值。 l        k-e模型：在湍流指定方法下拉菜單中選擇K和Epsilon并在湍動能（Turb.

13、Kinetic Energy）和湍流擴(kuò)散速度（Turb. Dissipation Rate）之后的下拉菜單中選擇適當(dāng)?shù)妮喞?名。 l        雷諾應(yīng)力模型：在湍流指定方法下拉菜單中選擇K和Epsilon并在湍動能（Turb. Ki netic Energy）和湍流擴(kuò)散速度（Turb. Dissipation Rate）之后的下拉菜單中選擇適當(dāng)?shù)?輪廓名。在湍流指定方法下拉菜單中選擇雷諾應(yīng)力部分，并在每一個(gè)單獨(dú)的雷諾應(yīng)力部分之 后的下拉菜單中選擇適當(dāng)?shù)妮喞?湍流量的統(tǒng)一說明 在某些情況下流動流入開始時(shí)，將邊界處的所有

14、湍流量指定為統(tǒng)一值是適當(dāng)?shù)?。比如說，在 進(jìn)入管道的流體，遠(yuǎn)場邊界，甚至完全發(fā)展的管流中，湍流量的精確輪廓是未知的。 在大多數(shù)湍流流動中，湍流的更高層次產(chǎn)生于邊界層而不是流動邊界進(jìn)入流域的地方，因此 這就導(dǎo)致了計(jì)算結(jié)果對流入邊界值相對來說不敏感。然而必須注意的是要保證邊界值不是非 物理邊界。非物理邊界會導(dǎo)致你的解不準(zhǔn)確或者不收斂。對于外部流來說這一特點(diǎn)尤其突出 ，如果自由流的有效粘性系數(shù)具有非物理性的大值，邊界層就會找不到了。 你可以在使用輪廓指定湍流量一節(jié)中描述的湍流指定方法，來輸入同一數(shù)值取代輪廓。你也 可以選擇用更為方便的量來指定湍流量，如湍流強(qiáng)度，湍流粘性比，水力直徑以及湍流特征 尺度，

15、下面將會對這些內(nèi)容作一詳細(xì)敘述。 湍流強(qiáng)度I定義為相對于平均速度u_avg的脈動速度u'的均方根。 小于或等于1%的湍流強(qiáng)度通常被認(rèn)為低強(qiáng)度湍流，大于10%被認(rèn)為是高強(qiáng)度湍流。從外界， 測量數(shù)據(jù)的入口邊界，你可以很好的估計(jì)湍流強(qiáng)度。例如：如果你模擬風(fēng)洞試驗(yàn)，自由流的 湍流強(qiáng)度通?？梢詮娘L(fēng)洞指標(biāo)中得到。在現(xiàn)代低湍流風(fēng)洞中自由流湍流強(qiáng)度通常低到0.05% 。. 對于內(nèi)部流動，入口的湍流強(qiáng)度完全依賴于上游流動的歷史，如果上游流動沒有完全發(fā)展或 者沒有被擾動，你就可以使用低湍流強(qiáng)度。如果流動完全發(fā)展，湍流強(qiáng)度可能就達(dá)到了百分 之幾。完全發(fā)展的管流的核心的湍流強(qiáng)度可以用下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 例如

16、，在雷諾數(shù)為50000是湍流強(qiáng)度為4% 湍流尺度l是和攜帶湍流能量的大渦的尺度有關(guān)的物理量。在完全發(fā)展的管流中，l被管道的 尺寸所限制，因?yàn)榇鬁u不能大于管道的尺寸。L和管的物理尺寸之間的計(jì)算關(guān)系如下： 其中L為管道的相關(guān)尺寸。因子0.07是基于完全發(fā)展湍流流動混合長度的最大值的，對于非 圓形截面的管道，你可以用水力學(xué)直徑取代L。 如果湍流的產(chǎn)生是由于管道中的障礙物等特征，你最好用該特征長度作為湍流長度L而不是 用管道尺寸。 注意：公式 并不是適用于所有的情況。它只是在大多數(shù)情況下得很好的近似。對于特定流 動，選擇L和l的原則如下： l     

17、   對于完全發(fā)展的內(nèi)部流動，選擇強(qiáng)度和水力學(xué)直徑指定方法，并在水力學(xué)直徑流場 中指定L=D_H。 l        對于旋轉(zhuǎn)葉片的下游流動，穿孔圓盤等，選擇強(qiáng)度和水力學(xué)直徑指定方法，并在水 力學(xué)直徑流場中指定流動的特征長度為L l        對于壁面限制的流動，入口流動包含了湍流邊界層。選擇湍流強(qiáng)度和長度尺度方法 并使用邊界層厚度d_99來計(jì)算湍流長度尺度l，在湍流長度尺度流場中輸入l=0.4 d_99這個(gè) 值 湍流粘性比m_t/

18、m直接與湍流雷諾數(shù)成比例(Re_t ?k2/(e n)。Re_t在高湍流數(shù)的邊界層， 剪切層和完全發(fā)展的管流中是較大的(100到1000)。然而，在大多數(shù)外流的自由流邊界層中m _t/m相當(dāng)?shù)男　Ｍ牧鲄?shù)的典型設(shè)定為1 < m_t/m <10。 要根據(jù)湍流粘性比來指定量，你可以選擇湍流粘性比（對于Spalart-Allmaras模型）或者強(qiáng) 度和粘性比（對于k-e模型或者RSM）。 推導(dǎo)湍流量的關(guān)系式 要獲得更方便的湍流量的輸運(yùn)值，如：I, L,或者m_t/m，你必須求助于經(jīng)驗(yàn)公式，下面是FL UENT中常用的幾個(gè)有用的關(guān)系式。要獲得修改的湍流粘性，它和湍流強(qiáng)度I長度尺度l有如下

19、關(guān)系： 在Spalart-Allmaras模型中，如果你要選擇湍流強(qiáng)度和水力學(xué)直徑來計(jì)算l可以從前面的公 式中獲得。 湍動能k和湍流強(qiáng)度I之間的關(guān)系為： 其中u_avg為平均流動速度 除了為k和e指定具體的值之外，無論你是使用湍流強(qiáng)度和水力學(xué)直徑，強(qiáng)度和長度尺度或者 強(qiáng)度粘性比方法，你都要使用上述公式。 如果你知道湍流長度尺度l你可以使用下面的關(guān)系式： 其中 是湍流模型中指定的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)（近似為0.09），l的公式在前面已經(jīng)討論了。 除了為k和e制定具體的值之外，無論你是使用湍流強(qiáng)度和水力學(xué)直徑還是強(qiáng)度和長度尺度， 你都要使用上述公式。 E的值也可以用下式計(jì)算，它與湍流粘性比m_t/m以及k有關(guān)

20、： 其中 是湍流模型中指定的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)（近似為0.09）。 除了為k和e制定具體的值之外，無論你是使用湍流強(qiáng)度和水力學(xué)直徑還是強(qiáng)度和長度尺度， 你都要使用上述公式。 如果你是在模擬風(fēng)洞條件，在風(fēng)洞中模型被安裝在網(wǎng)格和/或金屬網(wǎng)格屏下游的測試段，你 可以用下面的公式： 其中， 是你希望的在穿過流場之后k的衰減(比方說k入口值的10%),   自由流的速度 是流域 內(nèi)自由流的流向長度Equation 9是在高雷諾數(shù)各向同性湍流中觀察到的冪率衰減的線性近似 。它是基于衰減湍流中k的精確方程U ?k/?x = - e. 如果你用這種方法估計(jì)e，你也要用方程7檢查結(jié)果的湍流粘性比m_t

21、/m，以保證它不是太大 。 雖然這不是FLUENT內(nèi)部使用的方法，但是你可以用它來推導(dǎo)e的常數(shù)自由流值，然后你可以 用湍流指定方法下拉菜單中選擇K和Epsilon直接指定。在這種情況下，你需要使用方程3從 I來計(jì)算k。 當(dāng)使用RSM時(shí)，如果你不在雷諾應(yīng)力指定方法的下拉列表中使用雷諾應(yīng)力選項(xiàng)，明顯的制定 入口處的雷諾應(yīng)力值，它們就會近似的由k的指定值來決定。湍流假定為各向同性，保證 以及 (下標(biāo)a不求和). 如果你在雷諾應(yīng)力指定方法下拉列表中選擇K或者湍流強(qiáng)度，F(xiàn)LUENT就會使用這種方法。 對大渦模擬（LES）指定入口湍流 大渦模擬模型一節(jié)中所描述的LES速度入口中指定的的湍流強(qiáng)度值，被用于隨

22、機(jī)擾動入口處 速度場的瞬時(shí)速度。它并不指定被模擬的湍流量。正如大渦模擬模型中介紹的邊界條件中所 描述的，通過疊加每個(gè)速度分量的隨機(jī)擾動來計(jì)算流動入口邊界處的隨機(jī)成分. 壓力入口邊界條件 壓力入口邊界條件用于定義流動入口的壓力以及其它標(biāo)量屬性。它即可以適用于可壓流，也 可以用于不可壓流。壓力入口邊界條件可用于壓力已知但是流動速度和/或速率未知的情況 。這一情況可用于很多實(shí)際問題，比如浮力驅(qū)動的流動。壓力入口邊界條件也可用來定義外 部或無約束流的自由邊界。對于流動邊界條件的概述，請參閱流動入口和出口一節(jié)。 壓力入口邊界條件的輸入 綜述 對于壓力入口邊界條件你需要輸入如下信息 l 

23、0;      駐點(diǎn)總壓 l        駐點(diǎn)總溫 l        流動方向 l        靜壓 l        湍流參數(shù)（對于湍流計(jì)算） l        輻射參數(shù)(對于使用P-1模型、D

24、TRM模型或者DO模型的計(jì)算) l        化學(xué)組分質(zhì)量百分比(對于組分計(jì)算) l        混合分?jǐn)?shù)和變化(對于PDF燃燒計(jì)算) l        程序變量(對于預(yù)混和燃燒計(jì)算) l        離散相邊界條件(對于離散相的計(jì)算) l      

25、  次要相的體積分?jǐn)?shù)(對于多相計(jì)算) 所有的值都在壓力入口面板中輸入(Figure 1)，該面板是從邊界條件打開的。 Figure 1: 壓力入口面板 壓力輸入和靜壓頭 壓力場(p_s')和壓力輸入(p_s' or p_0')包括靜壓頭r_0 g x。也就是FLUENT 以下式定 義的壓力： 或者 這一定義允許靜壓頭放進(jìn)體積力項(xiàng)(r - r_0)g中考慮，而且當(dāng)密度一致時(shí)，從壓力計(jì)算中排 除了。因此你的壓力輸入不因該考慮靜壓的微分，壓力(p'_s)的報(bào)告也不會顯示靜壓的任 何影響。有關(guān)浮力驅(qū)動流動的內(nèi)容請參閱浮力驅(qū)動流動和自然對流的信息 定義總壓和總溫

26、 在壓力入口面板中的Gauge Total Pressure field輸入總壓值。總溫會在Total Temperatur e field中設(shè)定。記住，總壓值是在操作條件面板中定義的與操作壓力有關(guān)的的總壓值。不 可壓流體的總壓定義為： 對于可壓流體為： 其中：p_0        =總壓 p_s      =        靜壓 M      &

27、#160; =        馬赫數(shù) c        =        比熱比(c_p/c_v) 如果模擬軸對稱渦流，方程1中的v包括了旋轉(zhuǎn)分量。如果相鄰區(qū)域是移動的（即：如果使用 旋轉(zhuǎn)參考坐標(biāo)系，多重參考坐標(biāo)系，混合平面或者滑移網(wǎng)格），而且你是使用分離解算器。 那么方程1中的速度（或者方程3中的馬赫數(shù)）將是絕對的，或者相對與網(wǎng)格速度。這依賴于 解算器面板中絕對速度公式是否激活。對于耦

28、合解算器，方程1中的速度（或者方程3中的馬 赫數(shù)）通常是在絕對坐標(biāo)系下的速度。 定義流動方向 你可以在壓力入口明確的定義流動的方向，或者定義流動垂直于邊界。如果你選擇指定方向 矢量，你既可以設(shè)定笛卡爾坐標(biāo)x, y,和z的分量，也可以設(shè)(圓柱坐標(biāo)的)半徑，切線和軸向 分量。對于使用分離解算器計(jì)算移動區(qū)域問題，流動方向?qū)⑹墙^對速度或者相對于網(wǎng)格相對 速度，這取決于解算器面板中的絕對速度公式是否被激活。對于耦合解算器，流動方向通常 是絕對坐標(biāo)系中的。 定義流動方向的步驟如下，總結(jié)請參考Figure 1。 1.       在方向指定下拉菜單

29、中選擇指定流動方向的方法，或者是方向矢量或者是垂直于邊 界。 2.       如果你在第一步中選擇垂直于邊界，并且是在模擬軸對稱渦流，請輸入流動適當(dāng)?shù)?切向速度，如果不是模擬渦流就不需要其它的附加輸入了。 3.       如果第一步中你選擇指定方向矢量，并且你的幾何外形是3維的，你就需要選擇定 義矢量分量的坐標(biāo)系統(tǒng)。在坐標(biāo)系下拉菜單中選擇笛卡爾(X, Y, Z)坐標(biāo)，柱坐標(biāo)（半徑， 切線和軸），或者局部柱坐標(biāo)。 l     

30、;   笛卡爾坐標(biāo)系是基于幾何圖形所使用的笛卡爾坐標(biāo)系。 l        柱坐標(biāo)在下面的坐標(biāo)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上使用軸、角度和切線三個(gè)分量。 l        對于包含一個(gè)單獨(dú)的單元區(qū)域時(shí)，坐標(biāo)系由旋轉(zhuǎn)軸和在流體面板中原來的指定來定 義。 l        對于包含多重區(qū)域的問題（比如多重參考坐標(biāo)或滑動網(wǎng)格），坐標(biāo)系由流體（固體 ）面板中為臨近入口的流體（固體）區(qū)域的旋轉(zhuǎn)軸

31、來定義。 對于上述所有柱坐標(biāo)的定義，正徑向速度指向旋轉(zhuǎn)軸的外向。正軸向速度和旋轉(zhuǎn)軸矢量的方 向相同，正切向方向用右手定則來判斷。參閱下圖一目了然。 Figure 1: 在二維、三維和軸對稱區(qū)域的柱坐標(biāo)速度分量 當(dāng)?shù)刂鴺?biāo)系統(tǒng)允許你對特定的入口定義坐標(biāo)系，在壓力入口面板中你就可以定義該坐標(biāo)系 統(tǒng)。如果你對于不同的旋轉(zhuǎn)軸有幾個(gè)入口，那么當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系會很有用的。 4.       如果你在第一步中指定方向矢量，用如下的方法定義矢量分量： l        如果是二維非對稱圖

32、形或者你在第三步中選擇矢量分量，請輸入適當(dāng)?shù)腦, Y, 和(i n 3D) Z分量。 l        如果是二維軸對稱圖形或者第三部分選擇了柱坐標(biāo)，請輸入適當(dāng)?shù)陌霃剑嵌纫约?切線方向的分量。 l        如果使用當(dāng)?shù)刂鴺?biāo)系，請輸入適當(dāng)?shù)陌霃?，角度以及切線方向的分量，并指定軸 向的X, Y,和Z向分量，以及坐標(biāo)起點(diǎn)的坐標(biāo)。 圖一就是各個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)的矢量分量。 定義靜壓 如果入口流動是超聲速的，或者你打算用壓力入口邊界條件來對解進(jìn)行初始化，那么你必須

33、 指定靜壓(termed the Supersonic/Initial Gauge Pressure)。 需要記住的是這個(gè)靜壓和你在操作條件面板中的操作壓力是相關(guān)的。請參閱有關(guān)于壓力輸入 和靜壓頭相關(guān)輸入的解釋。 只要流動是亞聲速的，F(xiàn)LUENT會忽略Supersonic/Initial Gauge Pressure，它是由指定的 駐點(diǎn)值來計(jì)算的。如果你打算使用壓力入口邊界條件來初始化解域，Supersonic/Initial G auge Pressure是與計(jì)算初始值的指定駐點(diǎn)壓力相聯(lián)系的，計(jì)算初始值的方法有各向同性關(guān) 系式（對于可壓流）或者貝努力方程（對于不可壓流）。因此，對于壓聲速入口

34、，它是在關(guān) 于入口馬赫數(shù)（可壓流）或者入口速度（不可壓流）合理的估計(jì)之上設(shè)定的。 定義湍流參數(shù) 對于湍流計(jì)算，有幾種方法來定義湍流參數(shù)。至于哪種方法合適請參閱決定湍流參數(shù)一節(jié)。 湍流模型是在"湍流模型"一章中介紹 定義輻射參數(shù) 如果你打算使用P-1輻射模型、DTRM或者DO模型，你就需要設(shè)定內(nèi)部發(fā)散率以及（可選）黑 體溫度。詳情請參閱設(shè)定邊界條件一節(jié)(Rosseland不需要任何邊界條件的輸入)。 定義組分質(zhì)量百分比 如果你是用有限速度模型來模擬組分輸運(yùn)，你就需要設(shè)定組分質(zhì)量百分比。詳情請參閱組分 邊界條件的定義。 定義PDF/混合分?jǐn)?shù)參數(shù) 如果你用PDF模型模擬燃燒，你就

35、需要設(shè)定平均混合分?jǐn)?shù)以及混合分?jǐn)?shù)變化（如果你是用兩 個(gè)混合分?jǐn)?shù)就還包括二級平均混合分?jǐn)?shù)和二級混合分?jǐn)?shù)變化）。具體情況如第三步定義邊界 條件所述。 定義預(yù)混和燃燒邊界條件 如果使用與混合燃燒模型，你就需要設(shè)定發(fā)展變量。請見發(fā)展變量的邊界條件設(shè)定。 定義離散相邊界條件 如果你是在模擬粒子的離散相，你就可以在壓力入口設(shè)定粒子軌道詳情請參閱離散向模型的 邊界設(shè)定。 定義多相邊界條件 對于多相流如果使用VOF，cavitation或者代數(shù)滑移混合模型，你就需要指定所有二級相的 體積分?jǐn)?shù)。詳情請參閱VOF模型、cavitation模型或者代數(shù)滑移混合模型的邊界設(shè)定。 壓力入口邊界條件的默認(rèn)設(shè)定 壓力入口邊

36、界條件的默認(rèn)設(shè)定如下（國際標(biāo)準(zhǔn)單位）： Gauge Total Pressure     0 Supersonic/Initial Gauge Pressure        0 Total Temperature        300 X-Component of Flow Direction    1 Y-Component of Flow Direction  

37、  0 Z-Component of Flow Direction    0 Turb. Kinetic Energy     1 Turb. Dissipation Rate   1 壓力入口邊界處的計(jì)算程序 FLUENT壓力入口邊界條件的處理可以描述為從駐點(diǎn)條件到入口條件的非自由化的過渡。對于 不可壓流是通過入口邊界貝努力方程的應(yīng)用來完成的。對于可壓流，使用的是理想氣體的各 向同性流動關(guān)系式。 壓力入口邊界處的不可壓流動計(jì)算 流動進(jìn)入壓力入口邊界時(shí)，F(xiàn)LUENT使用邊界條件壓力，該壓力是作為

38、入口平面p_0的總壓輸 入的。在不可壓流動中，入口總壓，靜壓和速度之間有如下關(guān)系： 。通過你在出口分配的 速度大小和流動方向可以計(jì)算出速度的各個(gè)分量。入口質(zhì)量流速以及動量、能量和組分的流 量可以作為計(jì)算程序在速度入口邊界的大綱用來計(jì)算流動 對于不可壓流，入口平面的速度既可以是常數(shù)也可以是溫度或者質(zhì)量分?jǐn)?shù)的函數(shù)。其中質(zhì)量 分?jǐn)?shù)是你輸入作為入口條件的值。在通過壓力出口流出的流動，用指定的總壓作為靜壓來使 用。對于不可壓流動來說，總溫和靜溫相等。 壓力入口邊界的可壓流動計(jì)算 對于可壓流，應(yīng)用理想氣體的各向同性關(guān)系可以在壓力入口將總壓，靜壓和速度聯(lián)系起來。 在入口處輸入總壓，在臨近流體單元中輸入靜壓，

39、有關(guān)系式如下： 其中馬赫數(shù)定義為： 馬赫數(shù)的定義就不詳述了。需要注意的是上面的方程中出現(xiàn)了操作壓力p_op這是因?yàn)檫吔鐥l 件的輸入是和操作壓力有關(guān)的壓力。給定p_0'和p_s'上面的方程就可以用于計(jì)算入口平面 流體的速度范圍。入口處的各個(gè)速度分量用方向矢量來計(jì)算。對于可壓流，入口平面的密度 由理想氣體定律來計(jì)算： 。 R由壓力入口邊界條件定義的組分質(zhì)量百分比來計(jì)算。入口靜溫和總溫的關(guān)系由下式計(jì)算： 。 速度入口邊界條件 速度入口邊界條件用于定義流動速度以及流動入口的流動屬性相關(guān)標(biāo)量。在這個(gè)邊界條件中 ，流動總的（駐點(diǎn)）的屬性不是固定的，所以無論什么時(shí)候提供流動速度描述，它們都會

40、增 加。 這一邊界條件適用于不可壓流，如果用于可壓流它會導(dǎo)致非物理結(jié)果，這是因?yàn)樗试S駐點(diǎn) 條件浮動。你也應(yīng)該小心不要讓速度入口靠近固體妨礙物，因?yàn)檫@會導(dǎo)致流動入口駐點(diǎn)屬性 具有太高的非一致性。 對于特定的例子，F(xiàn)LUENT可能會使用速度入口在流動出口處定義流動速度（在這種情況下不 使用標(biāo)量輸入）。在這種情況下，必須保證區(qū)域內(nèi)的所有流動性。對于流動的概述請參閱流 動入口和出口。 速度入口邊界條件的輸入 概述 速度入口邊界條件需要輸入下列信息 l        速度大小與方向或者速度分量。 l   

41、;     旋轉(zhuǎn)速度（對于具有二維軸對稱問題的渦流）。 l        溫度（用于能量計(jì)算）。 l        Outflow gauge pressure (for calculations with the coupled solvers) l        湍流參數(shù)（對于湍流計(jì)算） l    

42、60;   輻射參數(shù)(對于P-1模型、DTRM或者DO模型的計(jì)算) l        化學(xué)組分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（對于組分計(jì)算）。 l        混合分?jǐn)?shù)和變化（對于PDE燃燒計(jì)算）。 l        發(fā)展變量（對于預(yù)混和燃燒計(jì)算）。 l        離散相邊界條件（對于離散相計(jì)算） l 

43、       二級相的體積分?jǐn)?shù)(對于多相流計(jì)算) 上面的所有值都有速度面板輸入，它是從邊界條件打開的（見設(shè)定邊界條件一節(jié)）。 Figure 1: 速度入口面板 定義速度 你可以通過定義來確定入口速度。如果臨近速度入口的單元區(qū)域是移動的（也就是說你使用 旋轉(zhuǎn)參考坐標(biāo)系，多重坐標(biāo)系或者滑動網(wǎng)格），你也可以指定相對速度和絕對速度。對于FL UENT中的渦流軸對稱問題，你還要指定渦流速度。 定義流入速度的程序如下： 1.       選擇指定流動方向的方法：在速度指定方法下拉菜單中選

44、擇速度大小和方向、速度 分量或者垂直于邊界的速度大小。 2.       如果臨近速度入口的單元區(qū)域是移動的，你可以指定相對或絕對速度。相對于臨近 單元區(qū)域或者參考坐標(biāo)系下拉列表的絕對速度。如果臨近單元區(qū)域是固定的，相對速度和絕 對速度是相等的，這個(gè)時(shí)候不用察看下拉列表。 3.       如果你想要設(shè)定速度的大小和方向或者速度分量，而且你的幾何圖形是三維的，下 一步你就要選擇定義矢量和速度分量的坐標(biāo)系。坐標(biāo)系就是前面所述的三種。 4.   &#

45、160;   設(shè)定適當(dāng)?shù)乃俣葏?shù)，下面將會介紹每一個(gè)指定方法。 如果第一步中選擇的是速度的大小和方向，你需要在流入邊界條件中輸入速度矢量的大小以 及方向。 l        如果是二維非軸對稱問題，或者你在第三步中選擇笛卡爾坐標(biāo)系，你需要定義流動 X, Y, 和(在三維問題中) Z三個(gè)分量的大小。 l        如果是二維軸對稱問題,，或者第三步中使用柱坐標(biāo)系，請輸入流動方向的徑向、 軸向和切向的三個(gè)分量值。 l 

46、0;      如果你在第三步中選擇當(dāng)?shù)刂鴺?biāo)系，請輸入流動方向的徑向、軸向和切向的三個(gè) 分量值。并指定軸向的X, Y, 和Z-分量以及坐標(biāo)軸起點(diǎn)的X, Y, 和Z-坐標(biāo)的值。 定義流動方向的Figure 1表明這些不同坐標(biāo)系矢量分量。 如果你在定義速度的第一步中選擇速度大小以及垂直的邊界，你需要在流入邊界處輸入速度 矢量的大小。如果你模擬二維軸對稱渦流，你也要輸入流向的切向分量。如果你在定義速度 的第一步中選擇速度分量，你需要在流入邊界中輸入速度矢量的分量。 l       

47、; 如果是二維非軸對稱問題，或者你在第三步中選擇笛卡爾坐標(biāo)系，你需要定義流動 X, Y, 和(在三維問題中) Z三個(gè)分量的大小。 l        如果是模擬渦流的二維軸對稱問題，你需要在速度設(shè)定中設(shè)定軸向、徑向和旋轉(zhuǎn)速 度，。 l        如果是第三步中使用柱坐標(biāo)系，請輸入流動方向的徑向、軸向和切向的三個(gè)分量值 ，以及（可選）旋轉(zhuǎn)角速度。 l        如果你在第三步中選擇當(dāng)

48、地柱坐標(biāo)系，請輸入流動方向的徑向、軸向和切向的三個(gè) 分量值。并指定軸向的X, Y, 和Z-分量以及坐標(biāo)軸起點(diǎn)的X, Y, 和Z-坐標(biāo)的值。 記住速度的正負(fù)分量和坐標(biāo)方向的正負(fù)是相同的。柱坐標(biāo)系下的速度的正負(fù)也是一樣。 如果你在第一步中定義的是速度分量，并在模擬軸對稱渦流，你可以指定除了渦流速度之外 的入口渦流角速度W。相似地，如果你在第三步中使用柱坐標(biāo)或者當(dāng)?shù)刂鴺?biāo)系，你可以指 定除切向速度之外的入口角速度W。 如果你指定W, v_q作為每個(gè)單元的W r，其中r從起點(diǎn)到單元的距離。如果你指定渦流速度和 渦流角速度或者切向速度和角速度，F(xiàn)LUENT會將v_q和W r加起來獲取每個(gè)單元的旋轉(zhuǎn)速度或

49、 者切向速度。 定義溫度 在解能量方程時(shí)，你需要在溫度場中的速度入口邊界設(shè)定流動的靜溫。 定義流出標(biāo)準(zhǔn)壓力 如果你是用一種耦合解算器，你可以為速度入口邊界指定流出標(biāo)準(zhǔn)壓力。如果在流動要在任 何表面邊界處流出區(qū)域，表面會被處理為壓力出口，該壓力出口為流出標(biāo)準(zhǔn)壓力場中規(guī)定的 壓力。(注意：這一影響和RAMPANT中得到的速度遠(yuǎn)場邊界相似。 定義湍流參數(shù) 對于湍流計(jì)算，有幾種定義湍流參數(shù)的方法。至于選取哪種方法以及相關(guān)的輸入值請參閱確 定湍流參數(shù)一節(jié)。湍流模型的相關(guān)內(nèi)容請參閱湍流模型一章。 定義輻射參數(shù) 如果你打算使用P-1輻射模型、DTRM或者DO模型，你就需要設(shè)定內(nèi)部發(fā)散率以及（可選）黑 體溫度

50、。詳情請參閱設(shè)定邊界條件一節(jié)(Rosseland不需要任何邊界條件的輸入)。 定義組分質(zhì)量百分比 如果你是用有限速度模型來模擬組分輸運(yùn)，你就需要設(shè)定組分質(zhì)量百分比。詳情請參閱組分 邊界條件的定義。 定義PDF/混合分?jǐn)?shù)參數(shù) 如果你用PDF模型模擬燃燒，你就需要設(shè)定平均混合分?jǐn)?shù)以及混合分?jǐn)?shù)變化（如果你是用兩 個(gè)混合分?jǐn)?shù)就還包括二級平均混合分?jǐn)?shù)和二級混合分?jǐn)?shù)變化）。具體情況如第三步定義邊界 條件所述。 定義預(yù)混和燃燒邊界條件 如果使用與混合燃燒模型，你就需要設(shè)定發(fā)展變量。請見發(fā)展變量的邊界條件設(shè)定。 定義離散相邊界條件 如果你是在模擬粒子的離散相，你就可以在速度入口設(shè)定粒子軌道詳情請參閱離散向模型

51、的 邊界設(shè)定。 定義多相邊界條件 對于多相流如果使用VOF，cavitation或者代數(shù)滑移混合模型，你就需要指定所有二級相的 體積分?jǐn)?shù)。詳情請參閱VOF模型、cavitation模型或者代數(shù)滑移混合模型的邊界設(shè)定。 速度入口邊界條件的默認(rèn)設(shè)定 速度入口邊界條件的默認(rèn)設(shè)定（國際單位）： Temperature      300 Velocity Magnitude       0 X-Component of Flow Direction    1 Y-C

52、omponent of Flow Direction    0 Z-Component of Flow Direction    0 X-Velocity       0 Y-Velocity       0 Z-Velocity       0 Turb. Kinetic Energy     1 Turb. Dis

53、sipation Rate   1 Outflow Gauge Pressure   0 速度入口邊界的計(jì)算程序 FLUENT使用速度入口的邊界條件輸入計(jì)算流入流場的質(zhì)量流以及入口的動量、能量和組分流 量。本節(jié)介紹了通過速度入口邊界條件流入流場的算例，以及通過速度入口邊界條件流出流 場的算例。 流動入口的速度入口條件處理 使用速度入口邊界條件定義流入物理區(qū)域的模型，F(xiàn)LUENT既使用速度分量也使用標(biāo)量。這些 標(biāo)量定義為邊界條件來計(jì)算入口質(zhì)量流速，動量流量以及能量和化學(xué)組分的流量。 鄰近速度入口邊界流體單元的質(zhì)量流速由下式計(jì)算： 注意只有垂直于控制體表面的

54、流動分量才對流入質(zhì)量流速有貢獻(xiàn)。 流動出口的速度入口條件處理 有時(shí)速度入口邊界條件用于流出物理區(qū)域的流動。比如通過某一流域出口的流速已知，或者 被強(qiáng)加在模型上，就需要用這一方法。 注意：這種方法在使用之前必須保證流域內(nèi)的全部連續(xù)性。 在分離解算器中，當(dāng)流動通過速度入口邊界條件流出流場時(shí)，F(xiàn)LUENT在邊界條件中使用速度 垂直于出口區(qū)域的速度分量。它不使用任何你所輸入的其它的邊界條件。除了垂直速度分量 之外的所有流動條件，都被假定為逆流的單元。 在耦合解算器中，如果流動流出邊界處的任何表面的區(qū)域，那一表面就會被看成壓力出口， 這一壓力為Outflow Gauge Pressure field中所

55、規(guī)定的壓力。 密度計(jì)算 入口平面的密度既可以是常數(shù)也可以是溫度、壓力和/或組分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（你在入口條件中 輸入的）的函數(shù)。質(zhì)量入口邊界條件 該邊界條件用于規(guī)定入口的質(zhì)量流量。為了實(shí)現(xiàn)規(guī)定的質(zhì)量流量中需要的速度，就要調(diào)節(jié)當(dāng) 地入口總壓。這和壓力入口邊界條件是不同的，在壓力入口邊界條件中，規(guī)定的是流入駐點(diǎn) 的屬性，質(zhì)量流量的變化依賴于內(nèi)部解。 當(dāng)匹配規(guī)定的質(zhì)量和能量流速而不是匹配流入的總壓時(shí)，通常就會使用質(zhì)量入口邊界條件。 比如：一個(gè)小的冷卻噴流流入主流場并和主流場混合，此時(shí)，主流的流速主要的由（不同的 ）壓力入口/出口邊界條件對控制。 調(diào)節(jié)入口總壓可能會導(dǎo)致節(jié)的收斂，所以如果壓力入口邊界條件和質(zhì)

56、量入口條件都可以接受 ，你應(yīng)該選擇壓力入口邊界條件。 在不可壓流中不必使用質(zhì)量入口邊界條件，因?yàn)槊芏仁浅?shù)，速度入口邊界條件就已經(jīng)確定 了質(zhì)量流。關(guān)于流動邊界條件的概述請參閱流動入口和出口一節(jié)。 質(zhì)量入口邊界條件的輸入 概述 質(zhì)量入口邊界條件需要輸入： l        質(zhì)量流速和質(zhì)量流量 l        總溫（駐點(diǎn)溫度） l        靜壓 l   

57、     流動方向 l        湍流參數(shù)（對于湍流計(jì)算） l        輻射參數(shù)(對于P-1模型、DTRM或者DO模型的計(jì)算) l        化學(xué)組分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（對于組分計(jì)算）。 l        混合分?jǐn)?shù)和變化（對于PDE燃燒計(jì)算）。 l  &

58、#160;     發(fā)展變量（對于預(yù)混和燃燒計(jì)算）。 l        離散相邊界條件（對于離散相計(jì)算） 上面的所有值都由質(zhì)量入口面板輸入，它是從邊界條件打開的（見設(shè)定邊界條件一節(jié)）。 Figure 1:質(zhì)量流動入口面板 定義質(zhì)量流速度和流量 你可以輸入通過質(zhì)量入口的質(zhì)量流速，然后FLUENT將這個(gè)值轉(zhuǎn)換為質(zhì)量流量，或者直接指定 質(zhì)量流量。如果你設(shè)定規(guī)定的質(zhì)量流速，它將在內(nèi)部轉(zhuǎn)換為區(qū)域上的規(guī)定的統(tǒng)一質(zhì)量流量， 這一區(qū)域由流速劃分。你也可以使用邊界輪廓或者自定義函數(shù)來定義質(zhì)量流量（不是質(zhì)

59、量流 速）。 質(zhì)量流速或者流量的輸入如下： 1.       選擇質(zhì)量流速的方法：質(zhì)量流速或者質(zhì)量流量 2.       如果是質(zhì)量流速（默認(rèn)），在質(zhì)量流速框中輸入規(guī)定的質(zhì)量流速。 注意：對于軸對稱問題，這一質(zhì)量流速是通過完整區(qū)域(2p-radian)而不是1-radian部分的 流速。 如果選擇質(zhì)量流量。請?jiān)贛ass Flux框中輸入質(zhì)量流量。 注意：對于軸對稱問題，這一質(zhì)量流量是通過完整區(qū)域(2p-radian)而不是1-radian部分的 流量。 定義總溫 在質(zhì)量流入口

60、面板中的流入流體的總溫框中輸入總溫（駐點(diǎn)溫度）值。 定義靜壓 如果入口流動是超聲速的，或者你打算用壓力入口邊界條件來對解進(jìn)行初始化，那么你必須 指定靜壓(termed the Supersonic/Initial Gauge Pressure)。 只要流動是壓聲速的，F(xiàn)LUENT會忽略Supersonic/Initial Gauge Pressure，它是由指定的 駐點(diǎn)值來計(jì)算的。如果你打算使用壓力入口邊界條件來初始化解域，Supersonic/Initial G auge Pressure是與計(jì)算初始值的指定駐點(diǎn)壓力相聯(lián)系的，計(jì)算初始值的方法有各向同性關(guān) 系式（對于可壓流）或者貝努力方程（對

61、于不可壓流）。因此，對于壓聲速入口，它是在關(guān) 于入口馬赫數(shù)（可壓流）或者入口速度（不可壓流）合理的估計(jì)之上設(shè)定的。 需要記住的是這個(gè)靜壓和你在操作條件面板中的操作壓力是相關(guān)的。請參閱有關(guān)于壓力輸入 和靜壓頭相關(guān)輸入的解釋。 定義流動方向 你可以在壓力入口明確的定義流動的方向，或者定義流動垂直于邊界。對于使用分離解算器 計(jì)算移動區(qū)域問題，流動方向?qū)⑹墙^對速度或者相對于網(wǎng)格相對速度，這取決于解算器面板 中的絕對速度公式是否被激活。對于耦合解算器，流動方向通常是絕對坐標(biāo)系中的。 定義流動方向的步驟如下，總結(jié)請參考概述中的Figure 1。 1.    

62、0;  在方向指定下拉菜單中選擇指定流動方向的方法，或者是方向矢量或者是垂直于邊 界。 2.       如果你在第一步中選擇垂直于邊界，并且是在模擬軸對稱渦流，請輸入流動適當(dāng)?shù)?切向速度，如果你選擇垂直于邊界并且你的流動是二維或者三維軸對稱渦流，那就不需要流 動方向上的其它的附加輸入了。 3.       如果第一步中你選擇指定方向矢量，并且你的幾何外形是3維的，你就需要選擇定 義矢量分量的坐標(biāo)系統(tǒng)。在坐標(biāo)系下拉菜單中選擇笛卡爾(X, Y, Z)坐標(biāo)，柱坐標(biāo)（半徑

63、， 切線和軸），或者局部柱坐標(biāo)。 l        如果是二維非軸對稱問題或者三維問題，你需要定義流動X, Y, 和(在三維問題中) Z三個(gè)分量的大小。 l        如果是二維軸對稱問題,，請輸入流動方向的徑向、軸向和切向的三個(gè)分量值。 定義湍流參數(shù) 對于湍流計(jì)算，有幾種定義湍流參數(shù)的方法。至于選取哪種方法以及相關(guān)的輸入值請參閱確 定湍流參數(shù)一節(jié)。湍流模型的相關(guān)內(nèi)容請參閱湍流模型一章。 定義輻射參數(shù) 如果你打算使用P-1輻射模型、DTRM或者DO模型

64、，你就需要設(shè)定內(nèi)部發(fā)散率以及（可選）黑 體溫度。詳情請參閱設(shè)定邊界條件一節(jié)(Rosseland不需要任何邊界條件的輸入)。 定義組分質(zhì)量百分比 如果你是用有限速度模型來模擬組分輸運(yùn)，你就需要設(shè)定組分質(zhì)量百分比。詳情請參閱組分 邊界條件的定義。 定義PDF/混合分?jǐn)?shù)參數(shù) 如果你用PDF模型模擬燃燒，你就需要設(shè)定平均混合分?jǐn)?shù)以及混合分?jǐn)?shù)變化（如果你是用兩 個(gè)混合分?jǐn)?shù)就還包括二級平均混合分?jǐn)?shù)和二級混合分?jǐn)?shù)變化）。具體情況如第三步定義邊界 條件所述。 定義預(yù)混和燃燒邊界條件 如果使用與混合燃燒模型，你就需要設(shè)定發(fā)展變量。請見發(fā)展變量的邊界條件設(shè)定。 定義離散相邊界條件 如果你是在模擬粒子的離散相，你就

65、可以在速度入口設(shè)定粒子軌道詳情請參閱離散向模型的 邊界設(shè)定。 質(zhì)量流入口邊界的默認(rèn)設(shè)定 質(zhì)量入口邊界條件的默認(rèn)設(shè)定（國際標(biāo)準(zhǔn)單位）為： Mass Flow-Rate   1 Total Temperature        300 Supersonic/Initial Gauge Pressure        0 X-Component of Flow Direction    1 Y-Component

66、 of Flow Direction    0 Z-Component of Flow Direction    0 Turb. Kinetic Energy     1 Turb. Dissipation Rate   1 質(zhì)量流入口邊界的計(jì)算程序 對入口區(qū)域使用質(zhì)量入口邊界條件，該區(qū)域的每一個(gè)表面的速度被計(jì)算出來，并且這一速度 用于計(jì)算流入?yún)^(qū)域的相關(guān)解變量的流量。對于每一步迭代，調(diào)節(jié)計(jì)算速度以便于保證正確的 質(zhì)量流的數(shù)值。 你需要使用質(zhì)量流速、流動方向、靜壓以及總溫來計(jì)算

67、這個(gè)速度。 有兩種指定質(zhì)量流速的方法。第一種方法是指定入口的總質(zhì)量流速m(dot)。第二種方法是指 定質(zhì)量流量r v (每個(gè)單位面積的質(zhì)量流速)。如果指定總質(zhì)量流速，F(xiàn)LUENT會在內(nèi)部通過將 總流量除以垂直于流向區(qū)域的總?cè)肟诿娣e得到統(tǒng)一質(zhì)量流量： 如果使用直接質(zhì)量流量指定選項(xiàng)，可以使用輪廓文件或者自定義函數(shù)來指定邊界處的各種質(zhì) 量流量。 一旦在給定表面的r v值確定了，就必須確定表面的密度值r，以找到垂直速度v。密度獲取 的方法依賴于所模擬的是不是理想氣體。下面檢查了各種情況： 理想氣體的質(zhì)量流邊界的流動計(jì)算 如果是理想氣體，要用下式計(jì)算密度： 如果入口是超音速，所使用的靜壓是設(shè)為邊界條件靜

68、壓值。如果是亞音速靜壓是從入口表面 單元內(nèi)部推導(dǎo)出來的。 入口的靜溫是從總焓推出的，總焓是從邊界條件所設(shè)的總溫推出的。 入口的密度是從理想氣體定律，使用靜壓和靜溫推導(dǎo)出來的。 不可壓流動的質(zhì)量流邊界的流動計(jì)算 如果是模擬非理想氣體或者液體，靜溫和總溫相同。入口處的密度很容易從溫度函數(shù)和（可 選）組分質(zhì)量百分比計(jì)算出來的。速度用質(zhì)量入口邊界的計(jì)算程序中的方程計(jì)算出。 質(zhì)量流邊界的流量計(jì)算 要計(jì)算所有變量在入口處的流量，流速v和方程中變量的入口值一起使用。例如，質(zhì)量流量 為r v，湍流動能的流量為r k v。這些流量用于邊界條件來計(jì)算解過程的守恒方程。 進(jìn)氣口邊界條件 進(jìn)氣口邊界條件用于模擬具有指定損失系數(shù)、流動方向以及環(huán)境（入口）壓力和溫度的進(jìn)氣 口。 進(jìn)氣口邊界的輸入 進(jìn)氣口邊界需要輸入： l        總壓即駐點(diǎn)壓力 l        總溫即駐點(diǎn)溫度。 l        流