【ANSYS Fluent培训】4-流体的材料模型.pptx

流体的材料模型1、概述材料属性是在材料面板中的1中定义的，它允许你输入各种属性值，这些属性值和你在模型面板中定义的的问题范围相关。这些属性可能会包括：-密度或者分子量 -粘性-比热容-热传导系数-质量扩散系数-标准状态焓-分子运动论中的各个参数 属性可能是温度和/或成分相关的，温度相关是基于你所定义的或者有分子运动论计算得出的多项式、分段线性或者分段多项式函数和个别成分属性 1、概述1、概述固体材料的物理属性对于固体材料，我们只需要定义密度，热传导系数和比热容(除非你所模拟的是半透明介质，此时需要定义辐射性质。对于热传导系数你可以指定它们为常值，也可以指定为温度的函数或者自定义函数；对于比热容你可以指定为常值或者温度的函数；对于密度你可以指定为常值如果你使用非耦合解算器，除非我们是在模拟非定常流或者运动的固体区域，否则对于固体材料我们可以不需定义其密度和比热容。对于定常流来说固体材料列表中也会出现比热容一项，但是该值只被用于焓的后处理程序中，计算时并不需要它1、概述2、流体材料的定义方法2.1 修改已经存在的材料的属性1.在材料类型下拉菜单中选择材料类型（流体、固体等）。2.在流体、固体或其它材料下拉菜单中选择你所要修改属性的材料。（列表名和第一步中所选的材料类型一致) 3.修改相关属性 4.点击改变/创建按钮将所选择的材料的属性改变为新的属性。要改变别的材料的属性只需要重复上述步骤即可。需要记住的是在改变每一个材料属性之后别忘了点击改变/创建按钮。2、流体材料的定义方法2.2 重命名已经存在的材料每一个材料由名字和分子式（如果存在的话）定义。你可以改变材料名但是不能改变分子式，除非你创建新的材料。改变材料名字的步骤如下：1.在材料类型下拉列表中选择材料（流体、固体及其它）。2.在材料下拉列表中选择需要修改属性的材料。（列表名必须和第一步中所选的材料类型一致）。3.在面板顶部的名字框中输入新的名字。4.点击改变/创建按钮。会弹出一个问题对话框，询问你是否覆盖原来的材料。因为你只是简单的改变原来材料的名字所以你可以点击Yes覆盖掉。（如果你是创建新的材料，你就需要点击No，保留原来的材料）要修改别的材料，遵循上面的步骤就行，只是要记住改变每一个材料名字之后点击改变/创建按钮。2、流体材料的定义方法2.3从数据库复制材料1、在材料面板中点击数据库按钮，打开数据库材料面板（如下图）2.在材料类型下拉列表中选择材料类型（流体、固体等）。3.在材料列表中选择需要复制的材料（第二步已经选择了材料类型）。材料的属性会显示出来。4.如果要检查材料的属性，你可以用滚动条来选择。对于有些属性，除了常数值之外还有温度相关函数。你可以选择某一函数类型，相关的参数就会显示出来。你不可以编辑这些值，但是这个面板所显示的的函数和你所设定的温度相关函数是一样的，详细的内容可以参阅，使用温度相关函数定义属性一节。5.点击复制按钮。这些属性就从数据库中复制到当前列表中了，所有复制的属性也会在材料面板中显示出来。6.遵循相同的步骤复制或者关闭材料数据库面板。从数据库复制完材料之后，你可以修改它的属性和名字，而不影响原来数据库的材料属性。3、与温度相关的流体属性参数多项式：3、与温度相关的流体属性参数分段线性3、与温度相关的流体属性参数分段多项式:： 如果是温度的多项式函数或者分段多项式函数，其中的温度单位是Kelvin或者Rankine。如果你使用Celsius或者Kelvin作为温度单位，相应的多项式系数也要根据Kelvin单位改变，如果使用Fahrenheit或者Rankine作为温度单位，相应的只要根据Rankine单位改变。4、定义密度 FLUENT为定义密度提供了几个选项：常数密度；温度相关和/或成分相关密度。不同流动区域密度的定义FLUENT中密度的选择是非常重要的，你必须在流动区域的基础上设定适当的密度关系式 。（1）对于可压流，理想气体关系式式是适当的密度关系式。（2）对于不可压流你需要选择下面方法中的一种：--密度如果与温度无关，请选择常数。--对于完全不可压流中压力有很小的变化，但是你想要使用理想气体定律时来体现密度和温度之间的关系（如自然对流）时，你就应该使用不可压理想气体定律。不可也理想气体定律不能计算封闭区域的时间相关自然对流。--当密度是温度的函数时（如自然对流问题），我们就应该使用温度的多项式函数、分段线性函数或者分段多项式函数。--对于温度有很小变化的自然对流问题，可以使用Boussinesq模型。4、定义密度 多重区域模型的混合密度关系式: 如果模拟的是使用不同材料的多重流体区域，你需要注意如下问题： 对于分离解算器，可压理想气体定律不能和其它密度方法混合使用。这就意味着如果某一材料使用可压理想气体定律，那么其它所有的材料也必须使