fluent边界条件的设定方法.ppt

计算传热学—CFD软件介绍/培训 南京航空航天大学 能源与动力学院 2003.5 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 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 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. 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 单元、区域 Fluid and Solid 相交面 Fan, Interior, Porous Jump, Radiator, Walls 基本流程 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 Components 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 对于不可压流作为静温. Inlet Flow Direction Pressure Inlet (2) 注意的是 Gauge pressure 必须给定. 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