fluent-學習筆記

1、學習好資料歡迎下載單 / 雙精度解算器1， 如果幾何體為細長形的，用雙精度的；2， 如果模型中存在通過小直徑管道相連的多個封閉區(qū)域，不同區(qū)域之間存在很大的壓差，用雙精度。3， 對于有較高的熱傳導率的問題和對于有較大的面比的網(wǎng)格，用雙精度。Cortex 是 fluent 為用戶提供接口和圖形的一個過程。邊界條件被記錄后，如果以后再讀入的話，是按照相應的區(qū)域的名字來對照的。如果幾個名字相似的區(qū)域想使用相同的邊界條件，那么在邊界條件文件中應該編輯該邊界條件對應的區(qū)域名為 name-*，就是要使用通配符！網(wǎng)格類型的選擇：1。建模時間2。計算花費一般對于同一幾何體三角形/四面體網(wǎng)格元素比四邊形/六面體的

2、數(shù)目要少。但是后者卻能允許較大的縱橫比，因此對于狹長形的幾何體選擇該種網(wǎng)格類型。3數(shù)字發(fā)散。 引起發(fā)散的原因是由于系統(tǒng)的截斷誤差，如果實際流場只有很小的發(fā)散，這時的發(fā)散就很重要。對于 fluent 來說，二次離散有助于減少發(fā)散，另外優(yōu)化網(wǎng)格也是降低發(fā)散的有效途徑。如果流動和網(wǎng)格是平行的話，對于網(wǎng)格和幾何體的要求：1，對于軸對稱的幾何體，對稱軸必須是x 軸。2， gambit 能生等角的或非等角的周期性的邊界區(qū)域。另外，可以在fluent 中通過 make-periodic 文本命令來生成等角的周期性的邊界區(qū)域。網(wǎng)格質(zhì)量：1 節(jié)點密度和聚變。對于由于負壓強梯度引起的節(jié)點脫離，以及層流壁面邊界層的

3、計算精度來說，節(jié)點濃度的確定是很重要的。對于湍流的影響則更重要，一般來說任何流管都不應該用少于5個的網(wǎng)格元素來描述。當然，還要考慮到計算機的性能。2 光滑性。相鄰網(wǎng)格元素體積的變化過大，容易引起較大的截斷誤差，從而導致發(fā)散。Fluent 通過修正網(wǎng)格元素的體積變化梯度來光滑網(wǎng)格。3 元素形狀。主要包括傾斜和縱橫比。一般縱橫比要小于5： 1。4 流場。很傾斜的網(wǎng)格在流動的初始區(qū)域是可以的，但在梯度很大的地方就不行。由于不能實現(xiàn)預測該區(qū)域的存在，因此要努力在整個區(qū)域劃分優(yōu)良的網(wǎng)格。將 fluent 4 的 case文件讀入 fluent6 時，注意前者允許一種壓力邊界。是后者不允許的，因此在讀入是

4、要注意是否需要轉(zhuǎn)換！讀取幾個網(wǎng)格文件：對于復雜的幾何體，你可能需要生成幾個單獨的網(wǎng)格文件。注意：在不同的網(wǎng)格結(jié)合的邊界，不需要邊界上的節(jié)點位置完全一樣。通過tgrid 或者 tmerge fileter 進行網(wǎng)格的合并。前者比較方便，后者允許對網(wǎng)格進行移動、旋轉(zhuǎn)等操作。使用后者通過命令：utility tmerge 3D/2D 。usermymachine:> utility tmerge -2dStarting /Fluent.Inc/utility/tmerge2.1/ultra/tmerge_2d.2.1.7Append 2D grid files.學習好資料歡迎下載tmerge2

5、D Fluent Inc, Version 2.0.16Enter name of grid file (ENTER to continue) :my1.mshx,y scaling factor, eg. 1 1:1 1x,y translation, eg. 0 1:0 0rotation angle (deg), eg. 45:0Enter name of grid file (ENTER to continue) :my2.mshx,y scaling factor, eg. 1 1:1 1x,y translation, eg. 0 1:0 0rotation angle (deg)

6、, eg. 45:0Enter name of grid file (ENTER to continue) :<ENTER>Enter name of output file:final.mshReading.node zone: id 1, ib 1, ie 1677, typ 1node zone: id 2, ib 1678, ie 2169, typ 2.done.Writing.492 nodes, id 1, ib 1678, ie 2169, type 2.1677 nodes, id 2, ib 1, ie 1677, type 1.學習好資料歡迎下載.done.A

7、ppending done.對于等邊的網(wǎng)格，如果你不希望在相鄰的網(wǎng)各單元之間生成邊界，你可以使用Fuse Face Zones面板來結(jié)合重疊的邊界。從而生成具有內(nèi)部邊界的區(qū)域。如果你要使用移動網(wǎng)格，記住不能使用該功能。不等邊網(wǎng)格的計算首先計算組成邊界的界面區(qū)域的交集。生成一個內(nèi)部的邊界區(qū)域（重疊區(qū)域） 。如果一個接觸區(qū)域延伸超出了另一個，那么 fluent 在兩區(qū)域不重疊的地方生成附加的壁面區(qū)域。原則上，計算通過網(wǎng)格邊界的流量時使用兩個接觸區(qū)域的交集面！而不是使用原來區(qū)域的接觸面。要求和限制：如果兩個界面邊界都是基于相同的幾何體的話，界面可以是任何形狀。（ 3D 中包括非平面形狀。）一般，兩個

8、界面的誤差不應該超過相鄰的元素的尺寸。一個面區(qū)域不能和兩個以上的面區(qū)域共享非等角的界面。如果你生成一個有多個單位區(qū)域的網(wǎng)格，并且通過一個非等角的邊界進行分割。你要保證每個區(qū)域都要有一個清晰的面在邊界上。所有的周期性的區(qū)域在你生成非等角的邊界以前都要正確的定向。周期性的非等角邊界必須精確地重疊，也就是他們要有相同的轉(zhuǎn)動或者移動方向，另外，還要有相同的軸向。對于3d 問題，如果界面是周期性的，只能有一對周期性邊界與界面相鄰。在 fluent 中使用非等角的網(wǎng)格如果你的多區(qū)域網(wǎng)格包括非等角的邊界，操作如下： 1，讀入網(wǎng)格，（如果多個網(wǎng)格文件還沒有合并，首先合并）； 2，將組成每個非等角邊界的每一對區(qū)

9、域類型設(shè)成interface， 3，定義非等角界面，定義-網(wǎng)格界面： 1，定義一個名字。2，指定兩個組成界面的區(qū)域。如果兩個界面區(qū)域中有一個遠小于另一個，應該指定它為區(qū)域1。 3，定義界面類型，a,對于周期性問題設(shè)置為periodic,b, 對于固體和流體區(qū)域之間的界面，設(shè)置為對偶型。4，生成網(wǎng)格界面。5，如果兩個界面區(qū)域沒有完全重合，檢查原來的邊界區(qū)域的類型看是否符合要求。不符合的話通過邊界條件面板進行修改。6，如果你有任何對偶型的界面，在邊界條件面板中定義相關(guān)的邊界條件。網(wǎng)格檢查：在讀入網(wǎng)格以后最好檢查一下網(wǎng)格，看是否存在任何問題。負體積的存在說明存在連接不正確的地方，可以通過Iso-Va

10、lue Adaption 在圖形窗口中顯示出錯的區(qū)域。進行解算前必須將這些負體積區(qū)域去除。區(qū)域的每個面的右手方向性也會得到檢查，出現(xiàn)負體積的網(wǎng)格會有一個左手方向的面。對于軸對稱的case，x 軸下方的節(jié)點數(shù)目被列出。因為x 軸下方的節(jié)點被禁止了，因為軸對稱單元體積是通過旋轉(zhuǎn)2d 的單元體積形成，因此x 軸下方的體積都是負的。對于有旋轉(zhuǎn)性、周期性邊界的解答區(qū)域，最大、最下、平均和指定的周期角度都被計算，一個普通的錯誤是不正確地指定角度。對于有傳輸周期性邊界的區(qū)域，邊界條件被檢查以確保邊界是真的周期性的。最后單一計數(shù)器被檢驗，以確認解算器已經(jīng)構(gòu)造的節(jié)點、面和單元的數(shù)目和相應網(wǎng)格文件頭部的說明一致。

11、如果網(wǎng)格檢查出現(xiàn)一下信息： WARNING: node on face thread 2 has multiple shadows 。你可以通過以下的文本命令進行修補： 1，對偶型的壁面， grid_modify-zone_repair-duplicate-shadows 。2，對于周期性的壁面，命令同上，但是會被提示輸入旋轉(zhuǎn)角度。報告網(wǎng)格的統(tǒng)計信息：1，網(wǎng)格尺寸：節(jié)點、面、單位、分區(qū)的數(shù)目，grid-info-size 。（分區(qū)用于并行算法）如果對每個區(qū)域內(nèi)的信息有興趣，選擇grid-info-zone 。如果你使用的是對偶型的顯式解算器，每一網(wǎng)格級別的網(wǎng)格信息將被顯示。2 ，內(nèi)存信息，你可

12、以得到系統(tǒng)內(nèi)存信息的的使用情況。Grid-info-memory usage。學習好資料歡迎下載修改網(wǎng)格：，1,縮放網(wǎng)格！ fluent 內(nèi)部按照m 和 si 長度單位。 當網(wǎng)格讀入解算器后，總假設(shè)網(wǎng)格是按照m 生成的。如果你的網(wǎng)格不是按照m 生成，必須對網(wǎng)格進行縮放。你也可以通過縮放來改變網(wǎng)格的物理尺寸。例如：你可以通過給x 軸方向一個2 的縮放因子來伸長該方向的網(wǎng)格尺寸。注意：當你使用各向異性的縮放比例時要注意，你改變了你的網(wǎng)格單元的縱橫比。記得尺寸縮放一定要在開始進行計算前執(zhí)行。使用縮放網(wǎng)格面板： 1，你可以通過指定你的網(wǎng)格使用的長度單位，由系統(tǒng)自動的計算各個方向的縮放因子。2，如果你使

13、用的長度單位在系統(tǒng)中沒有，你需要手動輸入轉(zhuǎn)換到 m 單位上。 3，如果你希望使用自己原始的長度單位， 通過 Change Length Units 按鈕來實現(xiàn)。 注意： 通過縮放并沒有改變使用的單位， 只是將物理尺寸按 m 進行了縮放。2，移動網(wǎng)格。Grid-translate 。3，合并區(qū)域，將相同類型的區(qū)域合并成一個，有助于計算和后處理。Grid-merge 。對大量的相同類型的區(qū)域設(shè)置邊界條件要花費很多的時間，并有可能引起矛盾。但并不是任何時候大量的相同區(qū)域的存在都是不利的，記住合并是不能完全逆轉(zhuǎn)的，大量的區(qū)域有時候能提供某些靈活性！記得在合并和要保存一個新的case文件（有data 文

14、件的話也要保存） 。4， 分割區(qū)域。有四種分割面區(qū)域和兩種分割單位區(qū)域的方法，每種方法在執(zhí)行前都能夠給出結(jié)果的預測報告。 A, 分割面區(qū)域。 1，有尖角的幾何體2，有小面的幾何體3，按照改編寄存器中的標記。 4，在相鄰區(qū)域的基礎(chǔ)上。對于對偶性的壁面邊界條件是有效！grid-separate-faces,分離操作必須在懸掛節(jié)點操作前進行，因為有懸掛節(jié)點的面不能被分離！當你按照改編標記分離面區(qū)域時，會有意外!b，分離單元區(qū)域。1 如果兩個或更多的封閉的單元區(qū)域共享一個內(nèi)部的邊界，你可以分割他們，但必須先將內(nèi)壁的邊界轉(zhuǎn)換成其他雙向的邊界。2，基于標記的！5， 建立周期性的區(qū)域：允許建立用等角或者非等

15、角的周期性區(qū)域組成的周期性邊界。你可以通過連接一對面區(qū)域使得網(wǎng)格具有周期性。如果兩個區(qū)域有完全一樣節(jié)點和面的分布，你可以生成一個等角的周期性區(qū)域。Grid-modify_zone-make_periodic,你需要指定兩個區(qū)域，以及周期性為旋轉(zhuǎn)性還是移動性的。在系統(tǒng)測試兩個面是否符合周期性條件的時候，一個面的配合公差是該面的最短邊的長度的一個分數(shù)。如果建立周期性區(qū)域失敗，你可以通過修改該分數(shù)來重試！grid-modify_zone-matching_tolerance ，！建立非等角的周期性區(qū)域，你需要將他們改成界面區(qū)域。然后你需要建立相鄰單位區(qū)域的原點和坐標軸。Define-grid_int

16、erface-make-periodic。一個區(qū)域為周期性的，一個為另一個的影子區(qū)域！6， 分離周期性的區(qū)域：grid-modify_zone-slit_periodic。系統(tǒng)會將該區(qū)域分成兩個對稱的區(qū)域。7， 融合面區(qū)域：用于融合邊界，（或者相同的節(jié)點或者面）這些邊界是由組合多個網(wǎng)格區(qū)域組成。該方法用于當你將一個多塊的幾何體分成多個塊分別生成網(wǎng)格，然后在輸入解算器進行計算前。Grid-fuse ，同建立周期性的區(qū)域一樣，融合過程使用一個公差。當融合失敗時，可以通過改變該公差來重試。但記住該值不能大于 0。5。當從結(jié)構(gòu)性的網(wǎng)格生成器或者解算器引入網(wǎng)格時，往往是 o 型或者 c 型的，存在有凹角

17、的分支切割。這是需要通過融合來消除人工生成的內(nèi)部的邊界。8， 分離面區(qū)域：1，你可以將任何雙向類型的單一邊界區(qū)域分離成兩個完全分離的區(qū)域。2，你可以將任一個對偶型的壁面區(qū)域分離成兩個完全分離的區(qū)域。分離操作時，系統(tǒng)自動復制一份區(qū)域所有的面和節(jié)點（除了末端點2d 或者邊 3d）。原來的節(jié)點網(wǎng)格歸于一個生成的區(qū)域，復制的歸于另一個區(qū)域。 （分離操作可能引起的不良后果是在圖形顯示計算結(jié)果是容易出錯）。記住分離后的區(qū)域就不能通過融合來還原。你要把分離和分裂操作（slitting and separate ）分清楚。前者生成新的節(jié)點和面以及區(qū)域。后者只生成新的區(qū)域，卻并沒有生成新的節(jié)點和面。9， 伸出面

18、區(qū)域：1，通過位移距離gridmodify-zonesextrude-face-zone-delta 2，通過參數(shù)坐標：gridmodify-zonesextrude-face-zone-para。學習好資料歡迎下載10，重排范圍和區(qū)域；重排范圍有助于提高內(nèi)存的利用效率。重排區(qū)域有利于用戶自定義界面的方便。 Grid/Reorder 菜單同時提供 ”帶寬“的打印， “帶寬”提供對區(qū)域和內(nèi)存中單元網(wǎng)格的分布情況的了解。邊界條件：1，邊界條件的縱觀。 A,Flow inlet and exit boundaries: pressure inlet, velocity inlet,mass flow

19、 inlet, inlet vent, intake fan, pressure outlet, pressure far-field(遠處壓力場 ),outflow, outletvent, exhaust fan .b,Wall,repeating,and 柱 boundaries:wall, symmetry, periodic, axis .c,Internal cell zones: fluid, solid (porous is atype of fluidzone) d,Internalface boundaries: fan,radiator （散熱器） , porous ju

20、mp,wall, interior。內(nèi)在的面邊界條件是定義在單位面上，這意味著他們沒有有限的厚度，為流動性質(zhì)的突變提供了一種方法）。這種邊界條件用于表示風扇、多孔膜、散熱器。其中的內(nèi)部類型不需要輸入任何參數(shù)。2，使用邊界條件面板。Define-boundaryconditions.a，改變邊界區(qū)域類型。在設(shè)置邊界條件以前，要先檢查邊界區(qū)域是否符合你的要求。 如果需要修改區(qū)域的類型可以在邊界條件面板中修改。 （注意：這種方法只能用來改變邊界區(qū)域的類型，不能濫用）！如果你使用的十多相的模型，改變區(qū)域類型的過程有些不同。邊界區(qū)域的類型只能是下面的幾種:CategoryZone TypesFacesa

21、xis,outflow,mass flowinlet,pressure far-field,pressureinlet,pressure outlet,symmetry,velocityinlet, wall, inlet vent, intake fan,outlet vent, exhaust fanDouble-Sided Facesfan,interior, porousjump,radiator,wallPeriodicperiodicCellsfluid, solid (porous is a type of fluidcell)3，fluent 中邊界條件是和區(qū)域聯(lián)系的，而不是和

22、面或者單元聯(lián)系。設(shè)置方法：1，在邊界條件面板選擇要設(shè)置條件的區(qū)域，然后選擇”set ”。 2，選擇區(qū)域后選擇區(qū)域類型3，雙擊區(qū)域列表中的區(qū)域的名字。4，復制邊界條件。 你可以把一個區(qū)域的邊界條件復制到其他相同類型的區(qū)域中去，但是不能從外部的邊面復制到內(nèi)部的壁面。反之亦然！如果你使用的是多相的模型，情況有所不同！5，用鼠標在圖形窗口中選擇需要的區(qū)域。1，顯示網(wǎng)格， griddisplay panel.2，使用右鍵在圖形窗口中選擇你要選擇的區(qū)域，該區(qū)域的id 會在區(qū)域列表中自動選中。6，修改邊界區(qū)域的名字，在邊界條件面板中，選擇區(qū)域，選擇set .7，定義非 - 統(tǒng)一的邊界條件。每種類型的邊界區(qū)域

23、的大部分邊界條件都可以定義為外形函數(shù)，而不是常數(shù)。你可以使用一個在外部生成的邊界的外形函數(shù)，或者一個自己定義的函數(shù)。學習好資料歡迎下載8，定義瞬時邊界條件：兩種方法：1，使用與標準邊界外形函數(shù)相似的外形函數(shù)。2，表格形式的瞬時外形函數(shù)。你可以通過以下命令將這個外形函數(shù)讀入fluent 中， define-profile,file-read-profile.file-read-transient-table.9，你可以將邊界條件儲存成一個文件，以后在重復使用。流動入口和出口1，使用流動邊界條件。一共有始終相關(guān)的條件：1，速度入口邊界條件，定義進口邊界的速度和標量性質(zhì)。 2，壓力入口邊界條件：定義

24、進口邊界的總壓和其他的標量值。3，質(zhì)量流動入口邊界條件： 用于在可壓縮流中表示進口的質(zhì)量流量。在不可壓流中不需要，因為密度一定時，速度邊界就確定了該值。4，壓力出口邊界條件用于表示流動出口處的靜壓和其他標量（當存在回流時）。此時用它代替流出物邊界條件能夠提高迭代的收斂性！5，壓力遠場邊界條件：用于模擬一個具有自由流線的可壓縮流動在無窮遠處的指定了馬赫數(shù)和靜力條件的情況。 6，流出物邊界條件用于模擬流動出口處的速度和壓力邊界條件都不知道時的情況。這種情況在出口處的流動接近完全發(fā)展的流動狀態(tài)是比較合適，該條件假設(shè)在出口的法向方向除了壓力外其他的流動變量的梯度都是0。不適用于壓縮流的計算。7，進口泄

25、口的邊界條件用于模擬在進口處有指定的流動損失系數(shù)，流動方向， 周圍總壓和溫度的有泄口的進口條件。 8，進氣風扇邊界條件：用于模擬一個外部的進氣風扇，有指定的壓力上升，流動方向和周圍的總壓和溫度。 9，出口泄口邊界條件：出口處的泄口邊界條件，但是要求指定靜壓和溫度。 10，排氣風扇邊界條件：出口處的風扇邊界，要求指定靜壓。決定湍流參數(shù)：如果在進口處準確地描述邊界層或者充分發(fā)展的湍流很重要的話，比較理想的是你通過建立一個外形函數(shù)來設(shè)置湍流參數(shù)。（基于實驗數(shù)據(jù)或者經(jīng)驗公式）如果你有這個外形的解析描述，而不是數(shù)據(jù)點的話， 你既可以通過建立外形函數(shù)文件也可以通過建立用戶自定義函數(shù)來提供進口的邊界條件。在

26、建立外形函數(shù)后，你可以如下地使用：1，Spalart-Allmaras模型：在湍流說明方法下拉菜單中選擇湍流粘性或者粘性比，然后再為它選擇合適的外形函數(shù)名稱。Fluent將計算湍流粘度，通過選擇適當?shù)拿芏群头肿诱扯扔嬎恪?， k-模型：在湍流說明方法下拉菜單中選擇 k-，并且為湍流動能和湍流耗散率選擇合適的外形函數(shù)。3， k-模型：說明方法同上。4 ， 雷諾壓力模型：除了按照k- 設(shè)置以外 ，還要在雷諾壓力說明方法的下拉菜單中為為雷諾壓力成分選擇合適的外形函數(shù)文件。湍流量的相同說明學習好資料歡迎下載在多數(shù)的湍流中， 高階的湍動往往是在剪切層生成，而不是進入到邊界層的區(qū)域中去。導致計算結(jié)果對流入

27、邊界層的值不敏感！ 但是要注意邊界值不能過于不自然以至于干擾你的結(jié)算或者阻礙收斂！ 就像在外部流中自由流的過大的粘度值會掩蓋邊界層。 你可以通過利用上述的方法來輸入統(tǒng)一的常量。湍流強度：定義，湍動速度 u / 平均速度 u。1%以下的被認為是弱湍流， 10%以上的被認為是強湍流。一個管道內(nèi)部的充分發(fā)展的湍流的強度可以按下式計算：湍流長度標尺和水力直徑：長度標尺是和湍流的大渦尺寸相關(guān)的物理量，在充分發(fā)展的管流中，長度標尺受到管道尺寸的限制。. 其中， L 是相關(guān)的管道的尺寸。對于充分發(fā)展的湍流管流， L 取管道的直徑。 對于渠道或者非圓形的交叉部分，你可以取水力直徑。對于由流動中阻礙物引起的湍流

28、，更好的選擇是將長度標尺選取基于阻礙物的尺寸。對于選定的流動類型的特征長度L 或者湍流長度標尺設(shè)定方法如下： 1：對于充分發(fā)展的內(nèi)部流動，選擇強度和水力直徑方法，然后指定水力直徑。2，對于轉(zhuǎn)向葉片、多孔板等，選擇強度和水力直徑，然后指定流動開始處的特征尺寸。3，對于壁面包圍的流動，（在進口處包括了一個湍流的邊界層）選擇強度和長度標尺方法，用邊界層厚度 99計算湍流長度標尺，=0.4 99 。湍流粘度比： / ，和雷諾數(shù)的大小成比例，2 ) 。Re在大雷諾數(shù)的邊界層、Re =k /(ttt剪切層、充分發(fā)展的管流中較大（100-1000 ）。但對于大多數(shù)的外部流的自由流的邊界處，該值很小，一般設(shè)為

29、（1，10）。設(shè)置該值時，對于Spalart-Allmaras model，選擇湍流粘度壁，對于 k-models , thek-models, or the RSM). 你可以選擇 Intensity andViscosity Ratio。湍流量之間的關(guān)系：1，通過湍流強度和長度標尺計算湍流粘度：，該式用于 Spalart-Allmaras model. 2，通過湍流強度估算動能，。在非顯式地指定動能的情況下，都通過該式計算。3，通過長度標尺估算耗散率：。其中，是一個經(jīng)驗常數(shù)，（大約0.09 ）。在非顯式地指定耗散率的時候， 都通過該式計算。4，通過湍流粘度比估算，耗散率：。的值同上式。 該

30、式用于已知粘度比的情況下。5，估算衰退湍流的湍流耗散率：。學習好資料歡迎下載其中 ， k 表示動能的衰退。表示自由流的速度。是流動區(qū)域的線性長度。如果你用該方法估算耗散率，你應該保證由此計算而得的湍流黏度/ 動力黏度不至于太大，通過長度比尺估算 : 其中， 是一個經(jīng)驗常數(shù)，（ 0.09 ）這種方法在選擇“強度和水力直徑”或者“強度和長度尺度”時采用。通過黏度比估算 ：該方法在選擇“強度和黏度比”的時候采用。通過湍流動能估算雷諾應力：以及（對a 不求和）當你在雷諾應力方程模型中選擇K and Turbulence Intensity下拉菜單時采用該方法。為 LES指定進口湍流：為 LES的進口指

31、定的湍流強度值將隨機地干擾瞬時速度場。不能說明一個成型的湍流數(shù)量， 取而代之地， 進口邊界層流動的隨機組成可以由對速度成分疊加隨機的干擾來解釋。63 壓力進口邊界條件同其他的流動標量屬性一起，壓力進口邊界條件用于定義流動進口的動壓?？捎糜诳蓧嚎s和不可壓縮流體的計算。用于進口的流量或者流速不知道的時候。用于象浮力流動這樣的流動，或者為外部流動定義一個“自由”的邊界。1 輸入總壓（滯止壓強）總溫度（指指溫度）流動方向靜壓湍流參數(shù)（用于湍流計算）輻射參數(shù)化學成分的質(zhì)量比例混合物比例和變化（用于沒有預混合或者預混合較少的燃燒計算）進展變量（用于預混合燃燒）分相邊界條件（用于分相計算）學習好資料歡迎下載

32、多相條件（用于一般的多相計算）所有的變量在壓力進口面板輸入，該面板從邊界面板打開。壓力輸入和靜壓頭fluent中壓力的定義是，Ps 表示靜壓。這一定義使得靜壓頭并入體積力中，而被排除在壓力計算之外（當流體密度是統(tǒng)一的時候）。定義總壓和總溫度總壓定義，對于可壓縮的流體：其中p0總壓Ps靜壓M馬赫數(shù)r為比熱比。對于不可壓縮流體：如果相鄰的單元區(qū)域是移動的，當你采用分離解算器的時候，速度是絕對的或者相對的，決定于是否在解算器面板中有絕對速度的計算公式。當采用對偶解算器時，總采用絕對坐標系。定義流動方向你可以定義流動方向或者定義為正交于邊界。如果定義方向，可以采用各種方式定義方向矢量。如果相鄰的單元區(qū)

33、域是移動的， 當你采用分離解算器的時候， 方向是絕對的或者相對的， 決定于是否在解算器面板中有絕對速度的計算公式。當采用對偶解算器時，總采用絕對坐標系。定義方法：1，選擇定義方法，使用矢量或者正交于邊界。2， 如果在第一步選擇正交于邊界，當你在進行軸對稱旋轉(zhuǎn)流動建模時，需要給出切線方向，如果沒有旋轉(zhuǎn)，則不需要更過的輸入。3， 如果第一步選擇方向矢量，需要首先選擇坐標系，包括笛卡爾坐標系，圓柱坐標系、本地圓柱坐標系。笛卡爾坐標系是指幾何體使用的坐標系，圓柱坐標系：當只涉及單一單元區(qū)域時，有流動面板中設(shè)定坐標軸和原點。當涉及多個區(qū)域時，旋轉(zhuǎn)軸在進口相鄰流體（固體）區(qū)域的流體（固體）面板 中指定。徑

34、向正方向為從旋轉(zhuǎn)軸指向外，軸向正向為旋轉(zhuǎn)軸的矢量方向，切向正向由右手法則指定。本地圓柱坐標系允許你自己指定圓柱坐標，就在壓力進口面板處指定。學習好資料歡迎下載4， 如果在第一部種選擇矢量，需要指定矢量的各成分。定義靜壓如果流動為超音速的或者你計劃在進口壓力邊界條件的基礎(chǔ)上開始解算，你需要定義靜壓。記住你輸入的靜壓和運行條件面板中設(shè)置的運行壓力是相關(guān)的，注意在6.3.1 中關(guān)于靜壓的內(nèi)容。對于亞音速流動的計算，靜壓的設(shè)置將被忽略，因為這時是對滯止參數(shù)進行計算的。如果你在進口壓力條件的基礎(chǔ)上開始進行計算，超音速 /初始測量壓力將和滯止壓力一起對初始值進行計算（對于可壓縮流體按照等熵關(guān)系式，對于不可

35、壓流體按照柏努利方程）。因此，對于亞音速流動的計算應該很好的估算出馬赫數(shù)（可壓縮流體）或者流速（不可壓縮流體）。6 4 進口速度邊界用于定義流場進口處流動速度和相關(guān)的其他標尺的特性。由于滯止參數(shù)不能確定，因此需要給出速度分布的參數(shù)。 注意該邊界條件主要用于不可壓縮流。 另外不要在一個固體障礙物附近設(shè)置該條件，因為會引起滯止參數(shù)的高度不一致。1， 輸入： a，速度大小和方向或者速度分量； b，旋轉(zhuǎn)速度（對于 2D 的軸對稱流動） c，溫度； d，流出標定壓力 （用于連接的解算器計算） 。E，湍流參數(shù)。 F，輻射參數(shù) （用于 P l 模型， DTRM ，DO 模型和面對面模型） 。 G，化學成分質(zhì)

36、量分數(shù)。 H，混合分數(shù)和變化（用于非預混合燃燒） 。 I ，過程變量。 J，分散相邊界條件。 K ，多相邊界條件。所有的參數(shù)在速度進口面板中輸入，定義速度：你可以通過標定速度大小和方向，速度成分，或者正交與邊界的速度大小。如果與速度進口相鄰的單元區(qū)域是移動的，你可以指定相對或者絕對速度。（具體的見原文）2， 默認值：Temperature300Velocity Magnitude0X-Component of Flow Direction1Y-Component of Flow Direction0Z-Component of Flow Direction0X-Velocity0Y-Veloc

37、ity0Z-Velocity0Turb. Kinetic Energy1Turb. Dissipation Rate1Outflow Gauge Pressure03， 速度進口邊界的計算過程。Fluent 利用速度進口邊界條件計算通過進口的質(zhì)量流量和動量、能量和主分流量。進入與進口相鄰的單元區(qū)域的質(zhì)量流量的計算公式：學習好資料歡迎下載注意只有正交與控制體表面的速度成分對流量有貢獻。流場出口處速度邊界條件的處理適用于流場出口處的速度條件已知時，或者出口處的速度場有要求時。對于分離式解算器，在出口處使用正交于出口流區(qū)的速度分量值。而不使用其他的邊界條件。取而代之的是，除了正交速度分量，其他的邊界

38、條件假設(shè)適用于上游的計算單元。在連接解算器中，所有的出口使用在壓力條件面板中定義的壓力條件。密度計算進口面板上的密度要么是常數(shù)，要么是壓力，溫度，和 /或不同成分的質(zhì)量分數(shù)的函數(shù)。 （這里質(zhì)量分數(shù)作為一個進口邊界條件輸入）6.5 質(zhì)量流進口邊界條件該條件可以用于指定進口處的質(zhì)量流量或者質(zhì)量通量的分布。 指定流量通量允許總壓隨著內(nèi)部溶液的不同而變化。而對于壓力進口邊界條件，即使速度通量變化了，總量仍不變。適用于符合一個流量邊界條件要重要于壓力邊界條件的時候。一個例子是當一個冷卻射流于主流混合的連接處。壓力條件的調(diào)整，會引起較慢的收斂，所以如果進口壓力和質(zhì)量流邊界條件都已知的話，最好選擇后者。注意

39、：對于不可壓縮流，不需要使用該條件，因為密度是常量，速度進口條件將確定這一條件。1， 需要的輸入總結(jié)1， 質(zhì)量流量 ,質(zhì)量通量 , 或者 (主要用于混合平面模型)包括平均質(zhì)量通量的質(zhì)量通量。2， 滯止溫度。3， 靜壓。4， 流動方向。5， 湍流參數(shù)。6， 輻射參數(shù)。7， 化學成分質(zhì)量分數(shù)。8， 混合物分數(shù)和遷移（用于非預混合的擴散燃燒）9， 進展變量（用于預混合燃燒）。10，分散相邊界條件11，多相邊界條件所有的參數(shù)在質(zhì)量流量面板中輸入，該面板從邊界條件面板打開。定義質(zhì)量流量或者質(zhì)量通量你可以指定進口區(qū)域的質(zhì)量流量， Fluent 會將其轉(zhuǎn)換成流量通量，也可以直接指定質(zhì)量通量。對于邊界處質(zhì)量通

40、量變化的情況，你還需要指定平均質(zhì)量通量。如果指定質(zhì)量流量，系統(tǒng)內(nèi)部會通過用區(qū)域面積除流量的辦法來得到一個統(tǒng)一的質(zhì)量通量。你也可以通過一個邊界 Profile 或者指定的函數(shù)來定義質(zhì)量通量。用于定義質(zhì)量流量或者質(zhì)量通量的輸入?yún)?shù)如下：1， 在質(zhì)量流說明方法處選擇“Mass Flow Rate , Mass Flux, or Mass Flux with Average Mass Flux ”。2， 如果你選擇質(zhì)量流量，輸入指定的值。注意：對于軸對稱問題，是指總流量，不是通過一個弧學習好資料歡迎下載度片的量。3， 如果選擇質(zhì)量通量，輸入指定的值，對于軸對稱問題，是指一個弧度片的質(zhì)量通量。4， 如果

41、你指定了一個質(zhì)量通量截面，使得整個區(qū)域的平均值是4.7，但你仍可以指定平均值為這樣系統(tǒng)會保持截面形狀，但是改變值，使得平均值等于5。5， 帶平均值的質(zhì)量通量方法同樣適用于混合平面模型，如果質(zhì)量流邊界條件將用于描述一個混合平面，此時你不需指定質(zhì)量通量或者流速。你可以使用默認值。在后面的步驟中，系統(tǒng)會在質(zhì)量流進口條件處自動選擇“帶平均值的質(zhì)量通量”方法，并且按照上游單元的速度質(zhì)量通量的截面計算平均值。這將保證上、下游的質(zhì)量是一致的。質(zhì)量流進口邊界的計算過程：在一個區(qū)域使用質(zhì)量流進口邊界條件時，區(qū)域的每一個面都會有一個對應的計算得到的速度，這個速度用于計算和結(jié)算有關(guān)的其他變量。在每一步迭代的時候，這

42、一速度都要重新計算來維持正確的質(zhì)量流數(shù)值。計算這一速度，要使用質(zhì)量流量，流動方向，靜壓和滯5，止溫度。有兩種指定質(zhì)量流量的方法，一是直接指定總流量m，二是指定質(zhì)量通量vn （單位面積質(zhì)量流量）兩者之間有這樣的關(guān)系：（ 1）如果給定質(zhì)量流量，可以計算vn，但 這時每個面積上的通量是相等的。如果一個面處的了，必須確定 以計算垂直壁面的發(fā)祥速度vn。前者的確定方法如下：vn給定理想氣體：需要利用靜止的溫度和壓力計算。 （ 2）。如果氣體是超音速的，那么靜壓是一個邊界條件。對于亞音速流動，靜壓由壁面處單元計算得到。靜止溫度由邊界條件設(shè)置的總熵進行計算。（ 3），其中速度由上面的1 式計算得到。由式2

43、可以計算得到溫度，再由（ 3）式計算得到滯止溫度。不可壓縮流體：靜止溫度和滯止溫度相等，密度是常量或者是溫度和質(zhì)量成分的函數(shù)。速度按式1計算。通量計算：進口處的通量計算和vn 相關(guān)，比如湍流動能通量為。進口排氣孔邊界條件：用于計算進口排氣孔處的損失系數(shù)，流動方向，以及周圍的溫度和壓力。輸入 ：除了一些常見的參數(shù)外，主要是一個損失系數(shù)（前面的11 個和壓力邊界條件相同）。對于損失系數(shù)，按照公式計算：其中 為密度， kL 是一個無量綱的經(jīng)驗系數(shù)，注意：p表示流動方向的壓力損失，你可以定義為常數(shù)或者速的多項式、分段式函數(shù)。定義面板和定義溫度相關(guān)屬性的相同。進氣風扇邊界條件用于模型化一個外部的有指定壓

44、力升高、流動方向、周圍溫度和壓力的進氣風扇。輸入：前11 項和壓力邊界條件的一樣。通過進氣風扇的壓力上升被認為是流速的函數(shù)。對于逆向?qū)W習好資料歡迎下載流，進氣風扇被當作一個帶損失系數(shù)的出口排氣孔。你可以設(shè)置壓力上升為常量，或者速度的函數(shù)。壓力出口邊界條件：需要指定一個靜壓，這只適用于亞音速流動，對于超音速， 這個條件是無用的。流動的一些特性將由上游推倒得到。如果在解算過程中流動逆相，需要設(shè)置一系列的“逆流” 條件。輸入：靜壓，逆流條件：總溫，湍流參數(shù)，化學成分質(zhì)量分數(shù)，混合物分數(shù)和變遷，過程變量，多相邊界條件。輻射條件，分散相邊界條件。定義靜壓：注意輸入的靜壓和工作條件面板的工作壓力相關(guān)，注意

45、關(guān)于液體靜壓的評論。系統(tǒng)也提供一個關(guān)于徑向平衡邊界條件的選擇，選擇該項的化，輸入的靜壓只適用于最小半徑，其他部分的壓力通過下是計算，r 為距離回轉(zhuǎn)軸的半徑距離，v 為切向速度。注意折椅邊界條件對于旋轉(zhuǎn)速度是零也適用。該條件只適用于3D 計算和軸對稱計算。定義逆流條件：適用于流體被拖動穿過出口。定義輻射參數(shù)：定義分散相條件：6 9 壓力 far-field邊界條件 ：用于定于無窮遠處自由流的壓力條件，常被稱作特性邊界條件，因為這里使用因為這里使用特性信息（黎曼常量）來計算邊界的流動變量。該條件僅適用于利用理想氣體公式計算密度的流動，其他的不允許。該區(qū)域必須足夠的遠。6 10 出口流邊界條件： 用

46、于模擬結(jié)算前流動的速度和方向等都未知的流動，不需要任何設(shè)定，但是要能夠了解該條件的限制條件。不適用的場合：如果有進口壓力邊界條件，適用壓力出口邊界條件；模擬可壓縮流；模擬密度變化的流動，即使是不可壓縮流。6 11 出口處放氣孔邊界條件：（間原文）；6 12 排氣扇邊界條件：6 13 壁面邊界條件：用于限制液體和固體區(qū)域。對于粘性流，默認使用無滑動的壁面邊界條件，但是你可以為壁面指定一個切向速度（當壁面作平移或者旋轉(zhuǎn)運動時）?；蛘咄ㄟ^指定剪切力定義一個滑動壁。（你也可以通過使用對稱性邊界條件在剪切力為0 時定義一個滑動壁） 。輸入： 1，熱力邊界條件， 2，壁面運動條件， 3，剪切力條件（對于滑

47、動壁） ， 4，壁面粗糙度， 5，成分邊界條件， 6，化學反應邊界條件， 7，輻射邊界， 8，分散相邊界， 9，多相邊界。定義熱力邊界：設(shè)計能量計算時，需要設(shè)定。有5 中方法。 1，固定熱流密度，2，固定溫度， 3，學習好資料歡迎下載對流熱交換， 4，外部輻射熱交換，5，輻射和對流的復合熱交換。對于雙面壁，你可以選擇是否兩面是對稱的。如果熱壁面的厚度不為零，還需要輸入壁面的熱阻和熱源。你可以模擬邊界和內(nèi)部壁面內(nèi)部的熱傳導。（稱為殼傳導）在壁面面板的thermal 頁面輸入?yún)?shù)。1， 輸入熱流密度，默認值為0， 2，指定壁面溫度后，通過公式計算熱流密度。3，對流熱交換，你需要輸入自由流溫度和對流

48、熱交換系數(shù)，利用公式計算熱流密度。4，外部輻射，設(shè)定外部發(fā)射率和外部溫度。5，輻射和對流復合熱交換，需要輸入4 個參數(shù)。2， 薄壁的熱阻： 你需要輸入薄壁的材料種類，壁厚，以及內(nèi)部的熱源強度。 熱阻的定義為，其中， x 表示壁厚， k 表示壁面的導熱系數(shù)3， 兩面壁的熱力邊界條件：1，如果定義為對偶壁面， 則不需要其他的熱力參數(shù)， （同 2 中的參數(shù)），一面的設(shè)定將自動適用于另一邊。2，非對偶的壁面，需要為兩區(qū)域分別指定不同的參數(shù)（只能選定溫度和熱流密度） 。這兩個非對偶壁面可以有不同的厚度和導熱系數(shù)。4， 壁面中的殼傳導： 除了計算穿過壁面的熱傳導， 也計算壁面內(nèi)部的熱傳導（用于能量計算） 。 注意：壁面厚度不能是0，另外有幾項限制：1，用于3D， 2，用于分離的解算器， 3，不能用于非預混合燃燒， 4，不能用于多相混合物，VOF ，等方法。5，當與離散坐標輻射模型共同使用時，殼傳導壁不能是半透明的。6，殼傳導壁不能拆分或者合并，如果想進行這種操作的話，可以先不選擇殼傳導，對壁面進行操作，再對拆分或者合并后的壁面進行殼傳導的計算。7，殼傳導壁不能是已經(jīng)采用的壁