FLUENT边界条件设定

边界条件的设定

边界条件——Why and What 为了获得物理问题(各种微分方程)的唯一解，

必须对计算域边界设定各种参数值. 如各种通量(热通量、质量通量)、运动状况等.

边界条件内容: 定义边界条件的位置信息 (如进口、固体壁面、对称位置面) 确定边界上的各种参数信息

边界条件的具体内容和计算中采用的物理模型、

边界条件的类型密切相关. 必须仔细确定边界条件的参数 直接影响了求解过程和所得到的结果.

分析流程 1.来流条件均匀性 非预混模型 考虑混合效果

Air

12

Combustor Wall

3

2.喷嘴进口非预混模型 参数要求高

3.喷嘴出口预混模型 参数要求高

Nozzle 1 Fuel Manifold box

基本原则 设定在流体的进、出口

可以有利于收敛.

在垂直于边界上不应该

存在很大的参数梯度.

导致不同的结果.

减小边界附近的网格

扭曲度.

导致计算早期误差过大.

1

2

基本的边界类型 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

interior

outlet

单元、区域 Fluid and Solid

inlet

相交面 Fan, Interior, Porous Jump,

wall Orifice_plate and orifice_plateshadow

Radiator, Walls

基本流程Solver Gambit Boundary Type Fluid Type Select Boundary Fluent Set Parameters

边界条件的定义——Solver 选择求解器

正对求解器选择不同的边界

条件定义器

边界条件的定义——Specify Type 选择边界对应的几何体

默认值：面

选择边界的类型.

鼠标直接选取.

对定义好的边界可以再操作

更改、删除.

边界条件的定义——Specify Type 选择边界对应的几何体

默认值：体

选择边界的类型.

鼠标直接选取.

对定义好的边界可以再操作

更改、删除.

边界条件的定义——Define 在Fluent中定义边界条件的具体值

各种边界条件的参数 可以重新定义边界类型

重新定义边界条件 一般边界条件在预处理软件中定义.

可以在Fluent中更改: Define Boundary Conditions... 选择要更改的几何体 从Type中选择新的类型.

给定边界条件参数 在 BC panels中直接赋值. 给选定的边界设定:

从Zone菜单中选择边界.点击Set按钮

利用Copy按钮可以复制边界条件.

边界条件的内容可以存盘，

也可以读入. file write-bc and file read

利用 UDFs and Profiles可以

定义复杂的边界条件

Velocity Inlet 定义类型: Magnitude, Normal to Boundary Comp

onents Magnitude and Direction

默认值为均匀流动 适用于 incompressible flows. Static pressure相应分布. Total pressure同样 用于 compressible flows将有可能导致非物理解. 速度设定为负值时，可以用来表示出口. 但是必须要保证流量平衡.

Pressure Inlet (1) 参数确定: Total Gauge Pressure

驱使流体运动的能量.

Static Gauge Pressure

超音速流动时静压; 亚音速时忽略 从该边界初始化时有用

Total Temperature

Compressible flows:

对于不可压流作为静温. ptotal,abs pstatic,abs (1

Inlet Flow Direction

Ttotal Tstatic (1

k 1 2 M ) 2

k 1 2 k/( k 1) M ) 2

Incompressible flows: ptotal pstatic

1 2 v 2

Pressure Inlet (2) 注意的是 Gauge pressure必须给定. pabsolute pgauge poperating Operating pressure定义: Define Operating Conditions

同时适用 compressible和 incompressible flows. Fluent计算时采用 static pressure and velocity 通过压力面的通量由内部条件和流动方向决定. 可以被用作模拟“Free”面.

Mass Flow Inlet 参数确定:

(a) Mass Flow Rate or (b) Mass Flux

(a)给定恒定的流量 (b)利用 profiles/UDF定义

Static Gauge Pressure

超音速有效 该边界初始化有效.

Total Temperature

对于不可压流动为静温.

Inlet Flow Direction 一般用于 compressible;也可用于 incompressible flows. Total pressure由输入变量求得. 和 pressure inlet相比.收敛性差