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Fluent出入口边界条件设置及实例解析

Fluent出入口边界条件设置及实例解析
Fluent出入口边界条件设置及实例解析

问:用了很长时间的fluent,但一直没有把压力出入口边界条件弄明白。请大侠给予正确指导... 有的文档说亚声速流下initial是0或者不填,而有的出版物则把total和initial设置成几乎想等的值,或者差值为大气压,很困惑!

比如说在一个喷射(亚声速流)流场中,实际条件为喷嘴入口压力40MPa,出口压力20MPa,即流场内围压20MPa,这时,在压力入口边界条件的总压、初始表压以及压力出口的表压分别应该设置多少?如果是超声速流,又有什么区别?

还有,operating condition下的operating pressure是否设置成0或者大气压有什么说法吗?

A:有的出版物则把total和initial设置成几乎想等的值。

我在使用时一般也是采用这样的方法,严格来讲是有公式来计算的。但是这个值一般只是用于初始化,对结果影响不大,所以简单来讲就设置成和出口的一样。

这个值对流场的初始化有一定的影响,设置成0也不是不可以,但会增加迭代步数。

对于喷射而言,建议lz将operating condition下的operating pressure设置为0 ,即是绝对压力。

最近用Fluent做模拟的时候一直在使用压力出口边界,对其中出口温度、组分浓度等值的设置不是很明白,就仔细看了下Fluent User Guide,对压力出口边界描述如下:

Pressure outlet boundary conditions require the specification of a static (gauge) pressure at the outlet boundary........All other flow quantities are extrapolated from the interior。因此,压力出口边界可以这样表述,即,给定出口压力,对流动中的其他物理量均有流场内部值差值得到。

那边界条件面板中设定的温度(等)值有什么用呢?

是出现回流时的回流值。

Fluent内部计算采用的都是相对压强。在Define——Operating Conditions…中,所示的Operating Pressure是操作压强。默认的操作压强为一个大气压101325Pa.

下面叙述一下笔者对采用Operating Pressure原因的理解。

在计算低马赫数的流动中,流体流速相对声速较低,这样在流动过程中产生的压力降或者说压力变化相对于流体的静压来讲是很小的。因为在流动中有压力相对变化和马赫数的平方在一个数量级。笔者通常这样理解压力变化的缘由:粘性力、体积力、电磁力等有些力是无法避免的,这些力在会改变流动流体的动量和能量。在流动过程中,流体又遵循能量守恒和动量守恒。速度的变化还和当地的流动截面有关,因为流动还要求质量守恒。速度和压力是不可分割的。压强的存在时刻使得能量和动量守恒。笔者认为压强的存在是一种调配功能,它体现的是一个因变量的作用,用以平衡各项,使得流动遵守三大定律。但流动同时是耦合的,压强的作用当然不仅仅是这些。温度的改变、速度梯度的变化还直接影响密度、粘性和粘性应力,这样所有的力都和速度产生了关联。力和能量是无法分割的,和动量更是有直接关系。再表前题,压力的相对变化和马赫数的平方成正比,当Ma<<1时,

ΔP/P∝Ma2<<1,这样在求解方程的时候如果所有节点的压力仍然采用P就会产生相当大的舍入误差。因此Fluent特地在Operating Conditions…面板设置了Operating Pressure选项,如此在内部的计算过程中,所有节点的压力将首先减去该值(默认为101325Pa)然后进行计算。熟悉控制方程的读者都知道,压力在所有方程中都是以相对量或者变化量出现的,故此这样处理并不是更改方程,而是在方程的两端都减去了一个常数值,使得所解的压力变化和在方程中的压力值处在一个数量级,这样,在迭代的过程中舍入误差将会大大减小。

当选用的计算流体为可压缩流体(ideal gas等)时,会出现如下警示:

Warning: Velocity inlet boundary conditions are not appropriate for compressible flow problems. Please change the boundary condition types used for this problem.

即速度入口的边界条件不适用于可压缩流体问题,如果忽略该警示而继续计算,那么计算结果是没有意义的。这是因为可压缩流体的密度与压力直接相关,速度入口无法准确提供入口工质所处压力,因此其密度不具备可信度,计算所得自然无意义。此时,可以采用将入口边界设置为Pressure-inlet。

需要注意,在设置了Operating Pressure之后,一些边界条件的设置面板上还会出现 gauge pressure 选项,这其实是顾及了一些位置的压力变化,因为有些入口或者边界的压力可能并不是当初设定的Operating Pressure,工况千变万化,Fluent 为了减小自己本身的计算量和提高对实际情况的仿真程度,设定了这一选项。比如已经设定了Operating Pressure 为

101325 Pa,但由于某种原因你的压力出口处压力并非101325,而是201325,这个时候就需要设置gauge pressure为 201325 - 101325 = 100000.

界面上显示的Supersonic(超音速的;超声波的)/Initial Gauge Pressure指静压强。可能表示的是流体静止时总压相对于操作压强的值,静压Ps按可压缩等熵流动关系式,根据总压Po、M数计算:

Po/Ps=(1+(k-1)/2*M^2)^(k/(k-1))

k为气体绝热指数。Gauge Total Pressure 指的是总压。根据可压缩流体的等熵过程可知,流体的运动将使得总压加大,而且已经有公式可以计算。计算所得的总压减去操作压强极为要设置的值。

对于操作密度(operating density)的设置,Fluent 的帮助文档中提到,如果并没有使用波斯尼斯假设(Boussinesq approximation)而所求解的场又有重力和流动,那么推荐设定operating density。在默认情况下,fluent通过遍历流体区域求得的密度的均值作为operating density,是以在具有流动的算例中,即使不设定operating density,系统也会自行设定。而往往通过显示地自定义操作密度会达到更好收敛效果。

operating density在fluent中的调用过程如下:在动量方程或者能量方程中,压力项重定义为:

p=p-(operating density)*g*h

笔者自己理解的是,fluent将重力中恒定的那一部分影响集成到了压力梯度中,通过压力修正方式解算出压力场和速度场之后,再把压力中减去的那部分重力影响加上。

设定的操作密度就以流动区域的平均密度为准即可。设置的大小本质上不影响求解的流场结果,但会影响压力场。

FLUENT中存在很多种压力,包括参考压力P ref,绝对压力P abs,相对压力P rel,表压 P gauge,总压P total,动压P dynamic,静压P static,大气压P atm等。这里以一个实例来说明这些压力关系。

静压是指气流在流动过程中实际存在的一种压强。它应该是压强感受器随气流一起运动时(即与气流无相对运动)所测出来的压强。

1 流体在静止时所产生的压力。

2 流体在流动时产生的平行于流体运动方向的压力。

3流体中不受流速影响而测得的表压力值。

这些压力之间的关系:

p abs=p static+p ref绝对压力,是静压和参考压力之和

p atm=p gauge+p ref参考压力与表压之和为当地大气压(错误???)

p abs=p gauge+p atm绝对压力=表压力+大气压力

p total=p static+p dynamic总压是静压与动压之和(二者可以互变)

p dynamic=(ρ?v2)/2

在fluent中会出现这么几个压力:

Staticpressure(静压)Dynamicpressure(动压)Totalpressure(总压)这几个压力是空气动力学的概念,它们之间的关系为:

Totalpressure(总压)=Staticpressure(静压z)+Dynamicpressure(动压)

滞止压力等于总压(因为滞止压力就是速度为0时的压力,此时动压为0.) Staticpressure(静压)就是你测量的,比如你现在测量空气压力是一个大气压

而在fluent中,又定义了两个压力:

Absolutepressure(绝对压力)Relativepressure(参考压力)还有两个压力

operatingpressure(操作压力)gaugepressure(表压)它们之间的关系为:

Absolutepressure(绝对压力)=operatingpressure(操作压力)+gaugepressure(表压)

上面几个压力实际上有些是一一对应的,只是表述上的差别,比如:Staticpressure(静压)gaugepressure(表压)定义操作压力

对于可压缩流动:把操作压力设为0,把表压看作绝对压力

静压就是我们寻常意义上的压力,可以用压力表测量获得。其值是一个绝对压力值,但是在软件中表现为一个相对于操作压力的相对值。在fluent中静压的英文名称为static pressure,在cfx中,pressure就是指的静压.

不可压缩流动中,计算域内总压是守恒的。通常入口设置总压值和静压值。该处的静压值用于初始化。压力出口需要设置静压值。不可压流动中入口可以设置速度值,此时出口可以设置自由出流。压力边界与自由出流边界容易导致收敛问题,有时还会导致非物理解。

可压缩流动中,入口可以设置压力也可以设置流量。若为压力入口,则需要设置静压值,此时若出口为静压出口时,则压力出口失效,出口的压力是通过内部迭代计算得到。可压缩流动中,若入口为流量边界,则计算域内总压不守恒,流量守恒。求解器通过调整总压值以满足流量要求。此时收敛会很难。因此,若流量与压力均已知的情况下,优先使用压力入口

总压是静压与动压的和。在FLUENT的压力入口中常要求用户输入总压值,其实这里是同时考虑了压力与速度的。因此在压力入口位置仅仅只是输入压力表读数是不对的,因当考虑速度的。当然若此处速度为0的话,总压值与静压值相等。

Gauge pressure is zero-referenced against ambient air pressure, so it is equal to absolute pressure minus atmospheric pressure.表压是一种相对压力,为真实压力与大气压间的差值

绝对压力是真实压力。其值等于静压与参考压力值的和。之所以出现绝对压力,主要是从数值上考虑。比如说,若计算域内各位置的压力值都很大,而在整个计算过程中压力变化很小的话,则在计算过程中容易出现压力变化值被湮没的情况。此时需要将参考压力设置为一个较大的值,以使各相对压力值与压力变化值在一个数量级内,这样能够提高数值精度。记住:CFD软件计算的压力值都是相对值。若想得到绝对压力值,可设置参考压力值为0。FLUENT默认参考压力值为一个大气压101325Pa。

FLUENT中关于压力的两个重要概念是:伯努利方程与等熵条件。一个用于不可压缩一个用于可压缩中。

压力系数,Cp,是表征静压相对动压变化的物理量Cp = (P - P∞)/(ρv2/2),FLUENT中的计算方法

Cp = (Pstatic – Pgauge)/( ρv2/2).

1、计算条件

计算模型为旋转轴对称模型,半径100mm。

图 2 计算网格

计算用网格如图2所示。流体密度,粘度

,选择Realizable k-epsilon模型,增强壁面函数模型。

图 3 求解方法

求解方程使用Coupled,其他方程使用二阶格式以提高精度。设置残差标准1e-6。

2、结果分析

计算条件:入口采用速度入口,速度1m/s,出口使用outflow ,参考压力设置为101325。

静压分布与速度分布云图分布如图4、图5所示。动压分布如图6所示。

从上述三幅图可以看出一下关系:(1)速度分布趋势与动压分布趋势保持一致,即速度大的区域,动压也较大(2)静压分布于速度分布呈相反趋势,即静压大的区域速度较小。

图 4 静压分布

图 5 速度分布

图 6 动压分布

图 7 绝对压力

图7为绝对压力分布,其分布趋势与图4所示的静压分布趋势完全一致,所不同的只是物理量大小,它们的值相差101325,即所设置的参考压力。下面以axis边界上物理量进行研究

图 8 axis边界压力关系曲线

图8为axis边界上静压、动压及总压关系,很明显的可以看出,总压=静压+动压。

新建一个变量PressureSum,其表达式为Dynamic Pressure+Pressure,观察其与totoalPressure的区别。如图9所示,两物理量的值基本保持一致。

图 9 总压与自定义压力曲线

4、进出口物理量分析

进出口物理量主要是总压与流量,这里采用Report方式进行比较。

选择Reports类型为Surface Integral ,弹出的对话框进行图11所示设置。设置Report Type为Area-Weighted Average,选择变量为Total Pressure,选择Surfaces 为inlet与outlet。

总压报告结果如图12所示,可见进出口位置总压是不守恒的.

图 12 报告结果

下面观察进出口流量。选择图13对话框中的Report Type为Mass Flow Rate。

图 13 流量报告

从图12的流量报告可以看出,使用速度入口,其计算域内流量守恒。沿X方向以100mm为间距建立截面,报告截面流量,如图14所示。

图 14 各截面流量

从图中可以看出,任意界面的质量流量均保持守恒。

另外可以看出,31.4kg/s的流量计算的是通过圆面的流量,因为3.14*0.1*0.1*1000=31.4。

5、压降

系统压降定义为入口静压与出口静压的差。

图 15 压力

根据图中压力数据可以计算出系统压力降4.464+207.794Pa=212.281Pa

6、总结

本次采用速度入口配合outflow出口边界研究各种压力关系,得出以下结论:

(1)FLUENT软件计算出的压力值为相对压力值,绝对压力值需要在相对压力值的基础上附加设置的参考压力值。

(2)总压值=静压值+动压值

(3)系统动压

(4)采用速度入口时,系统内保持流量守恒,总压值在系统内是浮动的

(5)轴对称简化的2D几何模型,计算流量时计算的是3D截面上的流量

下面利用总压入口静压出口配合研究系统内压力分布

上面谈了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,以下采用相同的模型,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

以上分析均为不可压缩流动,下次考察可压流动中的压力流量关系。

fluent压力入口时出口设置为何种边界条件

pressure_inlet(压力入口边界)该类型定义后,适用于:压缩和不可压缩流体。给你个常用的边界条件设置,但是不代表这就是固定搭配哈:

外部面

一般: Pressure inlet, Pressure outlet

不可压: Velocity inlet, Outflow

可压: Mass flow inlet, Pressure far-field

特殊: Inlet vent, outlet vent, intake fan, exhaust fan

其它: Wall, Symmetry, Periodic, Axis

单元、区域 Fluid and Solid

相交面

Fan, Interior, Porous Jump, Radiator, Walls

各类边界条件fluent

Fluent技巧 边界条件 定义边界条件概述 边界条件包括流动变量和热变量在边界处的值。它是FLUENT分析得很关键的一部分,设定边界条件必须小心谨慎。 边界条件的分类:进出口边界条件:压力、速度、质量进口、进风口、进气扇、压力出口、压力远场边界条件、质量出口、通风口、排气扇;壁面、repeating, and pole boundaries:壁面,对称,周期,轴;内部单元区域:流体、固体(多孔是一种流动区域类型) ;内部表面边界:风扇、散热器、多孔跳跃、壁面、内部。(内部表面边界条件定义在单元表面,这意味着它们没有有限厚度,并提供了流场性质的每一步的变化。这些边界条件用来补充描述排气扇、细孔薄膜以及散热器的物理模型。内部表面区域的内部类型不需要你输入任何东西。) 下面一节将详细介绍上面所叙述边界条件,并详细介绍了它们的设定方法以及设定的具体合适条件。周期性边界条件在本章中介绍,模拟完全发展的周期性流动将在周期性流动和热传导一章中介绍。 使用边界条件面板 边界条件(Figure 1)对于特定边界允许你改变边界条件区域类型,并且打开其他的面板以设定每一区域的边界条件参数 菜单:Define/Boundary Conditions... Figure 1: 边界条件面板 改变边界区域类型 设定任何边界条件之前,必须检查所有边界区域的区域类型,如有必要就作适当的修改。比方说:如果你的网格是压力入口,但是你想要使用速度入口,你就要把压力入口改为速度入口之后再设定。 改变类型的步骤如下:: 1.在区域下拉列表中选定所要修改的区域 2.在类型列表中选择正确的区域类型 3.当问题提示菜单出现时,点击确认 确认改变之后,区域类型将会改变,名字也将自动改变 (如果初始名字时缺省的请参阅边界条件区域名字一节),设定区域边界条件的面板也将自动打开。 !注意:这个方法不能用于改变周期性类型,因为该边界类型已经存在了附加限制。创建边界条件一节解释了如何创建和分开周期性区域。需要注意的是,只能在图一中每一个类别中改变边界类型(注意:双边区域表面是分离的不同单元区域.) Figure 1: 区域类型的分类列表 设定边界条件 在FLUENT中,边界条件和区域有关而与个别表面或者单元无关。如果要结合具有相同边界条件的两个或更多区域请参阅合并区域一节。 设定每一特定区域的边界条件,请遵循下面的步骤: 1.在边界条件区域的下拉列表中选择区域。 2. 点击Set...按钮。或者,1.在区域下拉列表中选择区域。 2.在类型列表中点击所要选择的类型。或者在区域列表中双击所需区域.,选择边界条件区域将会打开,并且你可以指定适当的边界条件

fluent 介绍

想起CFD,人们总会想起FLUENT,丰富的物理模型使其应用广泛,从机翼空气流动到熔炉燃烧,从鼓泡塔到玻璃制造,从血液流动到半导体生产,从洁净室到污水处理工厂的设计,另外软件强大的模拟能力还扩展了在旋转机械,气动噪声,内燃机和多相流系统等领域的应用。今天,全球数以千计的公司得益于FLUENT的这一工程设计与分析软件,它在多物理场方面的模拟能力使其应用范围非常广泛,是目前功能最全的CFD软件。 FLUENT因其用户界面友好,算法健壮,新用户容易上手等优点一直在用户中有着良好的口碑。长期以来,功能强大的模块,易用性和专业的技术支持所有这些因素使得FLUENT成为企业选择CF D软件时的首选。 网格技术,数值技术,并行计算 计算网格是任何CFD计算的核心,它通常把计算域划分为几千甚至几百万个单元,在单元上计算并存储求解变量,FLUENT使用非结构化网格技术,这就意味着可以有各种各样的网格单元:二维的四边形和三角形单元,三维的四面体核心单元、六面体核心单元、棱柱和多面体单元。这些网格可以使用FLUENT的前处理软件GAMBIT自动生成,也可以选择在ICEM CFD工具中生成。

六面体核心网格 四边形平铺网格 在目前的CFD市场, FLUENT以其在非结构网格的基础上提供丰富物理模型而著称,久经考验的数值算法和鲁棒性极好的求解器保证了计算结果的精度,新的NITA算法大大减少了求解瞬态问题的所需时间,成熟的并行计算能力适用于NT,Linux或Unix平台,而且既适用单机的多处理器又适用网络联接的多台机器。动态加载平衡功能自动监测并分析并行性能,通过调整各处理器间的网格分配平衡各CPU的计算负载。

FLUENT中各种边界条件的适用范围

FLUENT中各种边界条件的适用范围 速度入口边界条件:用于定义流动入口边界的速度和标量。 压力入口边界条件:用来定义流动入口边界的总压和其它标量。 质量流动入口边界条件:用于已知入口质量流速的可压缩流动。在不可压缩流动中不必指定入口的质量流,因为当密度是常数时,速度入口边界条件就确定了质量流条件。压力出口边界条件:用于定义流动出口的静压(在回流中还包括其它的标量)。当出现回流时,使用压力出口边界条件来代替质量出口条件常常有更好的收敛速度。 压力远场边界条件:用于模拟无穷远处的自由可压缩流动,该流动的自由流马赫数以及静态条件已知。这一边界类型只用于可压缩流。 质量出口边界条件:用于在解决流动问题之前,所模拟的流动出口的流速和压力的详细情况还未知的情况。在流动出口是完全发展的时候这一条件是适合的,这是因为质量出口边界条件假定出了压力之外的所有流动变量正法向梯度为零。不适合于可压缩流动。 进风口边界条件:用于模拟具有指定的损失系数、流动方向以及周围(入口)环境总压和总温的进风口。 进气扇边界条件:用于模拟外部进气扇,它具有指定的压力跳跃、流动方向以及周围(进口)总压和总温。 通风口边界条件:用于模拟通风口,它具有指定的损失系数以及周围环境(排放处)的静压和静温。 排气扇边界条件:用于模拟外部排气扇,它具有指定的压力跳跃以及周围环境(排放处)的静压。 速度入口边界条件:速度入口边界条件用于定义流动速度以及流动入口的流动属性相关标量。这一边界条件适用于不可压缩流,如果用于可压缩流它会导致非物理结果,这是因为它允许驻点条件浮动。应该注意不要让速度入口靠近固体妨碍物,因为这会导致流动入口驻点属性具有太高的非一致性。 压力入口边界条件:压力入口边界条件用于定义流动入口的压力以及其它标量属性。它即可以适用于可压缩流,也可以用于不可压缩流。压力入口边界条件可用于压力已知但是流动速度和/或速率未知的情况。这一情况可用于很多实际问题,比如浮力驱动的流动。压力入口边界条件也可用来定义外部或无约束流的自由边界。 质量流动入口边界条件:用于已知入口质量流速的可压缩流动。在不可压缩流动中不必指定入口的质量流,因为当密度是常数时,速度入口边界条件就确定了质量流条件。当要求达到的是质量和能量流速而不是流入的总压时,通常就会使用质量入口边界条件。调节入口总压可能会导致解的收敛速度较慢,所以如果压力入口边界条件和质量入口条件都可以接受,应该选择压力入口边界条件。 压力出口边界条件:压力出口边界条件需要在出口边界处指定静(gauge)压。静压值的指定只用于亚声速流动。如果当地流动变为超声速,就不再使用指定压力了,此时压力要从内部流动中推断。所有其它的流

六斜叶式搅拌器流场数值模拟

大学 Zhengzhou University Cae课程论文 六斜叶式搅拌器流场数值模拟 Numerical Simulation of Shell-side Fluid-flow in the Six pitched blade stirrer 专业班级:过程装备与控制工程3班 作者:郝苒杏 作者学号:20090360310 完成时间:2012年12月16日

目录 摘要 (1) Abstract (1) 1、背景与意义 (1) 2、研究现状 (2) 3、数学物理模型 (2) 3.1基本控制方程 (2) 3.2湍流模型介绍 (3) 4、六斜叶搅拌器fluent数值模拟 (3) 4.1搅拌器结构 (3) 4.2几何建模 (4) 4.3网格划分 (4) 4.4模型求解设置 (5) 4.5边界条件设置 (6) 4.6残差设置 (7) 4.7初始化并且迭代求解 (8) 5结果分析 (8) 5.1网格独立性考核 (8) 5.2搅拌器流场速度矢量分析 (9) 5.3搅拌器压力场分析 (10) 6结论 (11) 7参考文献 (11)

六斜叶式搅拌器流场数值模拟 摘要 本文以常规六斜叶搅拌器设备为研究对象,采用数值模拟的方法,研究了搅拌器搅拌釜的流场特性的分布规律。研究结果表明:六斜叶搅拌器流动呈现为一个位于搅拌叶片外侧的大漩涡和一个位于叶片下方的小漩涡,两个漩涡之间存在流体和能量的交换,在六斜叶搅拌器中,桨叶区湍动能较大,能量耗散率高。将CFD技术应用于搅拌器搅拌流场的分析,基于Naives-Stokes方程和标准k-e 紊流模型,求解搅拌器的湍流场,数值模拟的结果对搅拌器水力优化设计具有指导意义。 Abstract In this paper, numerical simulation is eateries out to study the flow fields in three stirred tanks such as the general Pitched blade turbines(PDT),the standard RUSHTON,and a stirred equipment with special usage. The results show that there is a large-scale vortex in the outer of the blade and a small vortex below the blade. The ruction stirred is vary little flow exchange between the vortices. The region of the stirred bale has a relative large turbulence and high turbulence dissipation rate. Stirrer CFD technology is applied to the analysis of the flow field, which is based on the Naives-Stokes equations and the standard k-e turbulence model and to solve agitator turbulence field. The numerical simulation results of the agitator is helpful to guide the design of its hydraulic optimization. 1、背景与意义 搅拌与混合是应用最广泛的过程操作之一,搅拌设备也大量应用于化工、轻工、医药、食品、造纸、冶金、生物、废水处理等行业中。由于相际接触面积大、传热传质效率高、操作稳定、结构简单、制造方便等优点,使得搅拌设备既可以当做反应器应用于很多场合,例如在合成橡胶,合成纤维和合成塑料这三大合成材料的生产中,搅拌设备作为反应器的约占反应器总数的85%一90%。同时也有大量的搅拌设备并不是仅用在化学反应中应用物料的混合、传热、传质以及制备乳液、悬浮液等。在很多化工过程中,例如水煤浆和原油的输送是煤化工,石油化的重要特征,这种高浓度的液体输送前需要有相应的搅拌过程来防止进行前可能的沉淀。 在发酵工业中,搅拌操作同样占有非常重要的地位。发酵工业涉及到很多有氧呼吸的微生物,同时氧气在发酵液中的溶解度一般都很低。为了保证微生物基本代活动所需要的氧气,氧气的迅速有效的供给尤为重要。有氧发酵过程中所涉及到的搅拌操作主要是气液传质和分散。此外,(l)发酵过程中一般都伴随有中间补给,搅拌操作可以使补给原料和基料迅速混合,避免了局部的浓度过高。(2)微生物的代活动和搅拌过程都能产生大量的热,这些可以通过搅拌来强化传热从而使搅拌釜的物料温度保持均匀。(3)可以使发酵液中的菌体和固体基质均匀的悬浮。 在实现混合操作的过程中,转轮的搅拌推流形式起着很重要的作用。不同的转轮造成的搅拌推流效果差别很大,而不同的生产过程有不同的搅拌推流目的。本文将CFD软件应用于搅拌器的搅拌流场分析,对以后的设计和分析具有指导性的意义。

FLUENT进行流体动力学分析时,分析边界条件的种类及应用要点

FLUENT进行流体动力学分析时,分析边界条件的种类及应用要点。答:FLUENT 软件提供了十余种类型的进、出口边界条件,分别如下: (1) 速度入口(velocity-inlet):给出入口边界上的速度。 给定入口边界上的速度及其他相关标量值。该边界条件适用于不可压速流动问题,对可压缩问题不适合,否则该入口边界条件会使入口处的总温或总压有一定的波动。 (2) 压力入口(pressure-inlet):给出入口边界上的总压。 压力入口边界条件通常用于流体在入口处的压力为已知的情形,对计算可压和不可压问题都适合。压力进口边界条件通常用于进口流量或流动速度为未知的流动。压力入口条件还可以用于处理自由边界问题。 (3) 质量入口(mess-flow-inlet):给出入口边界上的质量流量。 质量入口边界条件主要用于可压缩流动;对于不可压缩流动,由于密度是常数,可以用速度入口条件。质量入口条件包括两种:质量流量和质量通量。质量流量是单位时间内通过进口总面积的质量。质量通量是单位时间单位面积内通过的质量。如果是二维轴对称问题,质量流量是单位时间内通过2π弧度的质量,而质量通量是通过单位时间内通过1 弧度的质量。 (4) 压力出口(pressure-outlet):给定流动出口边界上的静压。 对于有回流的出口,该边界条件比outflow 边界条件更容易收敛。给定出口边界 上的静压强(表压强)。该边界条件只能用于模拟亚音速流动。如果当地速度已经超过音速,该压力在计算过程中就不采用了。压力根据内部流动计算结果给定。其他量都是根据内部流动外推出边界条件。该边界条件可以处理出口有回流问题,合理的给定出口回流条件,有利于解决有回流出口问题的收敛困难问题。(5) 无穷远压力边界 (pressure-far-field):该边界条件用于可压缩流动。 如果知道来流的静压和马赫数,FLUENT 提供了无穷远压力边界条件来模拟该类问题。该边界条件适用于用理想气体定律计算密度的问题。为了满足无穷远压力边界条件,需要把边界放到我们关心区域足够远的地方。

fluent边界条件(二)

周期性边界条件 周期性边界条件用来解决,物理模型和所期待的流动的流动/热解具有周期性重复的特点。FLUENT提供了两种类型的周期性边界条件。第一种类型不允许通过周期性平面具有压降(对于FLUENT4用户来说:这一类型的周期性边界是指FLUENT4中的圆柱形边界)。第二种类型允许通过平移周期性边界具有压降,它是你能够模拟完全发展的周期性流动(在FLUENT4中是周期性边界)。 本节讨论了无压降的周期性边界条件。在周期性流动和热传导一节中,完全发展的周期性模拟能力得到了详尽的描述。 周期性边界的例子 周期性边界条件用于模拟通过计算模型内的两个相反平面的流动是相同的情况。下图是周期性边界条件的典型应用。在这些例子中,通过周期性平面进入计算模型的流动和通过相反的周期性平面流出流场的流动是相同的。正如这些例子所示,周期性平面通常是成对使用的。 Figure 1: 在圆柱容器中使用周期性边界定义涡流 周期性边界的输入 对于没有任何压降的周期性边界,你只需要输入一个东西,那就是你的所模拟的几何外形是旋转性周期还是平移性周期。(对于有周期性压降的周期流还要输入其它的东西,请参阅周期性流动和热传导一节。) 旋转性周期边界是指关于旋转对称几何外形中线形成了一个包括的角度。本节中的图一就是旋转性周期。平移性周期边界是指在直线几何外形内形成周期性边界。下面两图是平移性周期边界:

Figure 1: 物理区域 Figure 2: 所模拟的区域 对于周期性边界,你需要在周期性面板(下图)中指定平移性边界还是旋转性边界,该面板是从设定边界条件菜单中打开的。 Figure 3: 周期性面板 (对于耦合解算器,周期性面板中将会有附加的选项,这一选项允许你指定压力跳跃,详细内容请参阅周期性流动和热传导一节。) 如果区域是旋转性区域,请选择旋转性区域类型。如果是平移性就选择平移性区域类型。对

fluent边界条件2

壁面边界条件 壁面边界条件用于限制流体和固体区域。在粘性流动中,壁面处默认为非滑移边界条件,但是你也可以根据壁面边界区域的平动或者转动来指定切向速度分量,或者通过指定剪切来模拟滑移壁面(你也可以在FLUENT中用对称边界类型来模拟滑移壁面,但是使用对称边界就需要在所有的方程中应用对称条件。详情请参阅对称边界条件一节)。 在当地流场的详细资料基础上可以计算出流体和壁面之间的剪应力和热传导。 壁面边界的输入 概述 壁面边界条件需要输入下列信息: ●热边界条件(对于热传导计算) ●速度边界条件(对于移动或旋转壁面) ●剪切(对于滑移壁面,此项可选可不选) ●壁面粗糙程度(对于湍流,此项可选可不选) ●组分边界条件(对于组分计算) ●化学反应边界条件(对于壁面反应) ●辐射边界条件(对于P-1模型、DTRM或者DO模型的计算) ●离散相边界条件(对于离散相计算) 在壁面处定义热边界条件 如果你在解能量方程,你就需要在壁面边界处定义热边界条件。在FLUENT中有五种类型的热边界条件: ●固定热流量 ●固定温度 ●对流热传导 ●外部辐射热传导 ●外部辐射热传导和对流热传导的结合 如果壁面区域是双边壁面(在两个区域之间形成界面的壁面,如共轭热传导问题中的流/固界面)就可以得到这些热条件的子集,但是你也可以选择壁面的两边是否耦合。详情请参阅在壁面处定义热边界条件。 下面各节介绍了每一类型的热条件的输入。如果壁面具有非零厚度,你还应该设定壁面处薄壁面热阻和热生成的相关参数,详情请参阅在壁面处定义热边界条件。 热边界条件由壁面面板输入(Figure 1),它是从边界条件打开的(见设定边界条件一节)。

fluent边界条件(一)

边界条件 定义边界条件概述 边界条件包括流动变量和热变量在边界处的值。它是FLUENT分析得很关键的一部分,设定边界条件必须小心谨慎。 边界条件的分类:进出口边界条件:压力、速度、质量进口、进风口、进气扇、压力出口、压力远场边界条件、质量出口、通风口、排气扇;壁面、repeating, and pole boundaries:壁面,对称,周期,轴;内部单元区域:流体、固体(多孔是一种流动区域类型) ;内部表面边界:风扇、散热器、多孔跳跃、壁面、内部。(内部表面边界条件定义在单元表面,这意味着它们没有有限厚度,并提供了流场性质的每一步的变化。这些边界条件用来补充描述排气扇、细孔薄膜以及散热器的物理模型。内部表面区域的内部类型不需要你输入任何东西。) 下面一节将详细介绍上面所叙述边界条件,并详细介绍了它们的设定方法以及设定的具体合适条件。周期性边界条件在本章中介绍,模拟完全发展的周期性流动将在周期性流动和热传导一章中介绍。 使用边界条件面板 边界条件(Figure 1)对于特定边界允许你改变边界条件区域类型,并且打开其他的面板以设定每一区域的边界条件参数 菜单:Define/Boundary Conditions... Figure 1: 边界条件面板 改变边界区域类型 设定任何边界条件之前,必须检查所有边界区域的区域类型,如有必要就作适当的修改。比方说:如果你的网格是压力入口,但是你想要使用速度入口,你就要把压力入口改为速度入口之后再设定。 改变类型的步骤如下:: 1.在区域下拉列表中选定所要修改的区域

2.在类型列表中选择正确的区域类型 3.当问题提示菜单出现时,点击确认 确认改变之后,区域类型将会改变,名字也将自动改变(如果初始名字时缺省的请参阅边界条件区域名字一节),设定区域边界条件的面板也将自动打开。 !注意:这个方法不能用于改变周期性类型,因为该边界类型已经存在了附加限制。创建边界条件一节解释了如何创建和分开周期性区域。需要注意的是,只能在图一中每一个类别中改变边界类型(注意:双边区域表面是分离的不同单元区域.) Figure 1: 区域类型的分类列表 设定边界条件 在FLUENT中,边界条件和区域有关而与个别表面或者单元无关。如果要结合具有相同边界条件的两个或更多区域请参阅合并区域一节。 设定每一特定区域的边界条件,请遵循下面的步骤: 1.在边界条件区域的下拉列表中选择区域。 2. 点击Set...按钮。或者,1.在区域下拉列表中选择区域。 2.在类型列表中点击所要选择的类型。或者在区域列表中双击所需区域.,选择边界条件区域将会打开,并且你可以指定适当的边界条件 在图像显示方面选择边界区域 在边界条件中不论你合适需要选择区域,你都能用鼠标在图形窗口选择适当的区域。如果你是第一次设定问题这一功能尤其有用,如果你有两个或者更多的具有相同类型的区域而且你想要确定区域的标号(也就是画出哪一区域是哪个)这一功能也很有用。要使用该功能请按下述步骤做: 1.用网格显示面板显示网格。 2.用鼠标指针(默认是鼠标右键——参阅控制鼠标键函数以改变鼠标键的功能)在图形窗口中点击边界区域。在图形显示中选择的区域将会自动被选入在边界条件面板中的区域列表中,它的名字和编号也会自动在控制窗口中显示改变边界条件名字 每一边界的名字是它的类型加标号数(比如pressure-inlet-7)。在某些情况下你可能想要对边界区域分配更多的描述名。如果你有两个压力入口区域,比方说,你可能想重名名它们

(完整版)fluent边界条件设置

边界条件设置问题 1、速度入口边界条件(velocity-inlet):给出进口速度及需要计算的所有标量值。该边界条件适用于不可压缩流动问题。 Momentum 动量?thermal 温度radiation 辐射species 种类 DPM DPM模型(可用于模拟颗粒轨迹)multipahse 多项流 UDS(User define scalar 是使用fluent求解额外变量的方法) Velocity specification method 速度规范方法:magnitude,normal to boundary 速度大小,速度垂直于边界;magnitude and direction 大小和方向;components 速度组成?Reference frame 参考系:absolute绝对的;Relative to adjacent cell zone 相对于邻近的单元区 Velocity magnitude 速度的大小 Turbulence 湍流 Specification method 规范方法 k and epsilon K-E方程:1 Turbulent kinetic energy湍流动能;2 turbulent dissipation rate 湍流耗散率 Intensity and length scale 强度和尺寸:1湍流强度 2 湍流尺度=0.07L(L为水力半径)intensity and viscosity rate强度和粘度率:1湍流强度2湍流年度率 intensity and hydraulic diameter强度与水力直径:1湍流强度;2水力直径

(整理)FLUENT边界条件(2)—湍流设置.

FLUENT边界条件(2)—湍流设置 (fluent教材—fluent入门与进阶教程于勇第九章) Fluent:湍流指定方法(Turbulence Specification Method) 2009-09-16 20:50 使用Fluent时,对于velocity inlet边界,涉及到湍流指定方法(Turbulence Specification Method),其中一项是Intensity and Hydraulic Diameter (强度和水利直径),本文对其进行论述。 其下参数共两项, (1)是Turbulence Intensity,确定方法如下: I=0.16/Re_DH^0.125 (1) 其中Re_DH是Hydraulic Diameter(水力直径)的意思,即式(1)中的雷诺数是以水力直径为特征长度求出的。 雷诺数 Re_DH=u×DH/υ(2) u为流速,DH为水利直径,υ为运动粘度。 水利直径见(2)。 (2)水利直径 水力直径是水力半径的二倍,水力半径是总流过流断面面积与湿周之比。 水力半径 R=A/X (3) 其中,A为截面积(管子的截面积)=流量/流速 X为湿周(字面理解水流过各种形状管子外圈湿一周的周长) 例如:方形管的水利半径 R=ab/2(a+b) 水利直径 DH=2×R (4) 举例如下: 如果水流速度u=10m/s,圆形管路直径2cm,水的运动粘度为1×10-6 m2/s。 则 DH=2×3.14*r^2/(2*3.14*r)=2*3.14*0.01^2/(3.14*0.02)=0.01 r为圆管半径 Re_DH=u×DH/υ=10*0.02/10e-6=20000 I=0.16/Re_DH^0.125=0.16/20000^0.125=0.0463971424017634≈5%

FLUENT边界条件(4)—SYMMETRY与aixs

FLUENT边界条件(4)—SYMMETRY与aixs FLUENT中的边界类型有两个很相似的类型,symmetric与axis,使用的时候很容易弄混淆。 symmetric(对称):可用于二维和三维中,通常用于几何对称及物理对称。 axis(轴):常用于三维中,和二维中一些几何对称但流场不对称的场合 它们的一些特点: 1、在二维几何中,对称边界axis必须沿着x轴方向,且要求几何位于x轴上方。 2、几何都是对称的。axis可用于利用二维模拟三维的情况。symmetry在三维几何中主要用于面的对称。 它们间的一些区别: 1、在将三维几何简化为二维的过程中,若采用symmetry,是无法考虑沿切向的物理分量的。比如说计算直管流动,若采用symmetry进行模拟,则假设流动沿切向是无速度梯度的。而此时利用axis边界,则可以考虑到切向物理量的变化。当然,他们的几何也有区别,利用symmetry需要建立的模型是轴切面,而利用axis则只需要一个旋转面就可以。 2、axis几乎只用于二维模型中,而symmetry既可用于二维模型,也可用于三维模型中。 3、axis多用于旋转几何体中,symmetry既可用于旋转几何体,也可用于镜像几何体。 4、symmetry边界有其明确的物理意义:沿该边界法向,速度为零,所有物理量梯度为零。而axis则无这样的定义,仅仅指的是旋转轴而已。 上面说的是边界类型,在fluent的2D求解器中有Axisymmetry与Axisymmetry Swirl,在实例文档中是这样描述的: Your problem may be axisymmetric with respect to geometry and flow conditions but still include swirl or rotation. In this case, you can model the flow in 2D (i.e., solve the axisymmetric problem) and include the prediction of the circumferential (or swirl) velocity. It is important to note that while the assumption of axisymmetry implies that there are no circumferential gradients in the flow, there may still be non-zero swirl velocities. 什么意思呢?

Fluent出入口边界条件设置及实例解析.

问:用了很长时间的fluent ,但一直没有把压力出入口边界条件弄明白。请大侠给予正确指导... 有的文档说亚声速流下initial 是0或者不填,而有的出版物则把total 和initial 设置成几乎想等的值,或者差值为大气压,很困惑! 比如说在一个喷射(亚声速流)流场中,实际条件为喷嘴入口压力40MPa ,出口压力20MPa ,即流场内围压20MPa ,这时,在压力入口边界条件的总压、初始表压以及压力出口的表压分别应该设置多少?如果是超声速流,又有什么区别? 还有,operating condition下的operating pressure是否设置成0或者大气压有什么说法吗? A :有的出版物则把total 和initial 设置成几乎想等的值。 我在使用时一般也是采用这样的方法,严格来讲是有公式来计算的。但是这个值一般只是用于初始化,对结果影响不大,所以简单来讲就设置成和出口的一样。 这个值对流场的初始化有一定的影响,设置成0也不是不可以,但会增加迭代步数。 对于喷射而言,建议lz 将operating condition下的operating pressure设置为 0 ,即是绝对压力。 二 最近用Fluent 做模拟的时候一直在使用压力出口边界,对其中出口温度、组分浓度等值的设置不是很明白,就仔细看了下Fluent User Guide,对压力出口边界描述如下: Pressure outlet boundary conditions require the specification of a static (gauge pressure at the outlet boundary........All other flow quantities are extrapolated from the interior。因此,压力出口边界可以这样表述,即,给定出口压力,对流动中的其他物理量均有流场内部值差值得到。 那边界条件面板中设定的温度(等)值有什么用呢?

三维搅拌器数值模拟上课讲义

三维搅拌器数值模拟

搅拌器数值模拟 1 引 言 搅拌混合是一种常规的单元操作,具有广泛的应用背景,搅拌可以使物料混合均匀、使气体在液相中很好地分散、使固体粒子(如催化剂)在液相中均匀地悬浮、使不相溶的另一液相均匀悬浮或者充分乳化,并可以强化相间的传质、传热。作为工业生产中工艺过程的一部分,搅拌效果直接影响到其它后续生产过程。 在利用超临界流体对废旧橡胶进行脱硫的课题中,脱硫反应釜中应用四叶涡轮搅拌器加强脱硫剂对溶胀橡胶的渗透作用。本文即对搅拌器在反应釜中产生的流场进行数值计算,分析搅拌流场特性,通过模拟得到流场结构及搅拌桨的速度矢量分布。 2 搅拌器流场数值模拟 2.1 四叶涡轮搅拌器solidworks 建模 四叶涡轮搅拌器桨叶直径mm 106=D ,叶片宽mm 20=a ,厚mm 2=b ,轮毂直径20mm 。三维模型建好后,保存为jiaobanqi.IGS 文件。 图1 四叶涡轮搅拌器 2.2 四叶涡轮搅拌器Gambit 建模 (1)将生成的jiaobanqi.IGS 文件导入Gambit 中,得到volume1。 (2)建立搅拌槽模型

本文采用平底圆柱形槽体,内径mm H=;搅拌 210 T,槽内液位高度T = 器安装在轴径mm d的搅拌轴上,桨叶中心线离槽底高度3 = 16 C=。 T 图2 搅拌槽尺寸 1)建立圆柱体模型,此模型作为搅拌器的动区域,圆柱体尺寸高为60mm,半径60mm。之后需对圆柱体进行平移,由于圆柱体的基准面都是建立在坐标原点所处的面上,本模型需使圆柱体沿着Z轴平移,设定Z轴的平移量为-20,得到volume2。 2)以同样的方法分别建立高为40mm,半径为8mm,高为210mm,半径为105mm,高为110mm,半径为8mm的3个圆柱体,分别为volume3,volume4,volume5,其中volume3无需平移,volume4沿Z轴平移-60,volume5沿Z轴平移40。最终得到搅拌槽的模型如图3所示。

FLUENT边界条件经典材料

第五章,边界条件 5-1, FLUENT 程序边界条件种类 FLUENT 的边界条件包括: 1, 流动进、出口边界条件 2, 壁面,轴对称和周期性边界 3, Internal cell zones: fluid, solid (porous is a type of fluid zone ) 4, Internal face boundaryies: fan, radiator, porous jump, wall, interior 5-2,流动进口、出口边界条件 FLUENT 提供了10种类型的流动进、出口条件,它们分别是: 一般形式: 可压缩流动: 压力进口 质量进口 压力出口 压力远场 不可压缩流动: 特殊进出口条件: 速度进口 进口通分,出口通风 自由流出 吸气风扇,排气风扇 1, 速度进口:给出进口速度及需要计算的所有标量值 2, 压力进口:给出进口的总压和其它需要计算的标量进口值 3, 质量流进口:主要用于可压缩流动,给出进口的质量流量。对于不可压缩流动,没有必要给出该边界 条件,因为密度是常数,我们可以用速度进口条件。 4, 压力出口:给定流动出口的静压。对于有回流的出口,该边界条件比outflow 边界条件更容易收敛。 5, 压力远场:该边界条件只对可压缩流动适合。 6, outflow : 该边界条件用以模拟在求解问题之前,无法知道出口速度或者压力;出口流动符合完全发 展条件,出口处,除了压力之外,其它参量梯度为零。该边界条件不适合可压缩流动。 7, inlet vent :进口风扇条件需要给定一个损失系数,流动方向和环境总压和总温。 8, intake fan :进口风扇条件需要给定压降,流动方向和环境总压和总温。 9, out let vent :排出风扇给定损失系数和环境静压和静温。 10, exhaust fan.:排除风扇给定压降,环境静压。 进口 出口 壁面 orifice (interior) orifice_plate and orifice_plate-shadow 流体 Example: Face and Cell zones associated with Pipe Flow through orifice plate

最新fluent边界条件

f l u e n t边界条件

壁面边界条件 壁面边界条件用于限制流体和固体区域。在粘性流动中,壁面处默认为非滑移边界条件,但是你也可以根据壁面边界区域的平动或者转动来指定切向速度分量,或者通过指定剪切来模拟滑移壁面(你也可以在FLUENT中用对称边界类型来模拟滑移壁面,但是使用对称边界就需要在所有的方程中应用对称条件。详情请参阅对称边界条件一节)。 在当地流场的详细资料基础上可以计算出流体和壁面之间的剪应力和热传导。壁面边界的输入 概述 壁面边界条件需要输入下列信息: ●热边界条件(对于热传导计算) ●速度边界条件(对于移动或旋转壁面) ●剪切(对于滑移壁面,此项可选可不选) ●壁面粗糙程度(对于湍流,此项可选可不选) ●组分边界条件(对于组分计算) ●化学反应边界条件(对于壁面反应) ●辐射边界条件(对于P-1模型、DTRM或者DO模型的计算) ●离散相边界条件(对于离散相计算) 在壁面处定义热边界条件 如果你在解能量方程,你就需要在壁面边界处定义热边界条件。在FLUENT中有五种类型的热边界条件:

●固定热流量 ●固定温度 ●对流热传导 ●外部辐射热传导 ●外部辐射热传导和对流热传导的结合 如果壁面区域是双边壁面(在两个区域之间形成界面的壁面,如共轭热传导问题中的流/固界面)就可以得到这些热条件的子集,但是你也可以选择壁面的两边是否耦合。详情请参阅在壁面处定义热边界条件。 下面各节介绍了每一类型的热条件的输入。如果壁面具有非零厚度,你还应该设定壁面处薄壁面热阻和热生成的相关参数,详情请参阅在壁面处定义热边界条件。 热边界条件由壁面面板输入(Figure 1),它是从边界条件打开的(见设定边界条件一节)。

FLUENT参数设置(新手)

4月1日 写给Fluent新手(续) 31 数值模拟过程中,什么情况下出现伪扩散的情况?以及对于伪扩散在数值模拟过程中如何避免? 假扩散(false diffusion)的含义: 基本含义:由于对流—扩散方程中一阶导数项的离散格式的截断误差小于二阶而引起较大数值计算误差的现象。有的文献中将人工粘性(artificial viscosity)或数值粘性(numerical viscosity)视为它的同义词。 拓宽含义:现在通常把以下三种原因引起的数值计算误差都归在假扩散的名称下 1.非稳态项或对流项采用一阶截差的格式; 2.流动方向与网格线呈倾斜交叉(多维问题); 3.建立差分格式时没有考虑到非常数的源项的影响。 克服或减轻假扩散的格式或方法, 为克服或减轻数值计算中的假扩散(包括流向扩散及交叉扩散)误差,应当: 1. 采用截差阶数较高的格式; 2. 减轻流线与网格线之间的倾斜交叉现象或在构造格式时考虑到来流方向的影响。 3. 至于非常数源项的问题,目前文献中,还没有为克服这种影响而专门构造的格式,但是高阶格式显然对减轻其影响是有利的。 32 FLUENT轮廓(contour)显示过程中,有时候标准轮廓线显示通常不能精确地显示其细节,特别是对于封闭的3D物体(如柱体),其原因是什么?如何解决? FLUENT等高线(contour)显示过程中,可以通过调节显示的水平等级来调节其显示细节,Levels...最大值允许设置为100.对于封闭的3D物体,可以通过建立Surface,监视Surface上的量来显示计算结果。或者计算之后将结果导入到Tecplot中,作切片图显示。

Fluent出入口边界条件设置及实例解析

问:用了很长时间的fluent,但一直没有把压力出入口边界条件弄明白。请大侠给予正确指导... 有的文档说亚声速流下initial是0或者不填,而有的出版物则把total和initial设置成几乎想等的值,或者差值为大气压,很困惑! 比如说在一个喷射(亚声速流)流场中,实际条件为喷嘴入口压力40MPa,出口压力20MPa,即流场内围压20MPa,这时,在压力入口边界条件的总压、初始表压以及压力出口的表压分别应该设置多少?如果是超声速流,又有什么区别? 还有,operating condition下的operating pressure是否设置成0或者大气压有什么说法吗? A:有的出版物则把total和initial设置成几乎想等的值。 我在使用时一般也是采用这样的方法,严格来讲是有公式来计算的。但是这个值一般只是用于初始化,对结果影响不大,所以简单来讲就设置成和出口的一样。 这个值对流场的初始化有一定的影响,设置成0也不是不可以,但会增加迭代步数。 对于喷射而言,建议lz将operating condition下的operating pressure设置为0 ,即是绝对压力。 二 最近用Fluent做模拟的时候一直在使用压力出口边界,对其中出口温度、组分浓度等值的设置不是很明白,就仔细看了下Fluent User Guide,对压力出口边界描述如下: Pressure outlet boundary conditions require the specification of a static (gauge) pressure at the outlet boundary........All other flow quantities are extrapolated from the interior。因此,压力出口边界可以这样表述,即,给定出口压力,对流动中的其他物理量均有流场内部值差值得到。 那边界条件面板中设定的温度(等)值有什么用呢? 是出现回流时的回流值。 三 Fluent内部计算采用的都是相对压强。在Define——Operating Conditions…中,所示的Operating Pressure是操作压强。默认的操作压强为一个大气压101325Pa. 下面叙述一下笔者对采用Operating Pressure原因的理解。

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