fluent压力入口边界条件详解
本文摘要(由AI生成):
本文主要介绍了压力入口边界条件设置面板的使用方法,以及各种压力之间的关系。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,适用于可压缩流体和不可压流体。压力入口边界条件可用于压力已知但是流动速度未知的情况,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。压力入口边界面板概述了压力入口边界条件设置面板的使用方法,包括Reference frame、Gauge Total Pressure、Supersonic/ Initial Gauge Pressure、Direction Specification Method等选项。
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。它即适用于可压缩流体,也可用于不可压流体。压力入口边界条件可用于压力已知但是流动速度未知的情况。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。
图1-压力入口边界条件设置面板
1.压力入口边界面板概述
Reference frame,该选项用于定义流动计算的参考坐标系,默认情况为绝对坐标系,一般保持默认即可。Gauge Total Pressure,即入口的总表压,也称为驻点压力,即入口处的传感器测试的压力。Supersonic/Initial Gauge Pressure,即亚声速/初始表压,即入口处的静压,该选项对于亚音速入口,不需要设置,对于超音速入口,需要根据等熵公式计算获得。Direction Specification Method,该选项主要用于设置压力方向的方法。用户可以设置为Normal toBoundary(垂直于边界)则压力始终是垂直入口;用户设置为Direction Vector(方向矢量),即用户可以在压力入口明确的定义流动的方向。如果你选择指定方向矢量,你既可以设定笛卡尔坐标x, y和z的分量,也可以设(圆柱坐标的)半径,切线和轴向分量。对于使用分离解算器计算移动区域问题,流动方向将是绝对速度或者相对于网格相对速度,这取决于解算器面板中的绝对速度公式是否被激活。对于耦合解算器,流动方向通常是绝对坐标系中的。
图2- 基于分量定义压力
2.压力输入与静压水头
Fluent计算中默认使用相对压力计算,如果用户计算可压缩流体,则需要将操作压力设置为0,即将计算压力转换为绝对压力。如图14给出了操作条件设置面板,勾选Gravity,则可以在Gravitational Acceleration选项中指定不同方向的重力加速度,从而可以考虑重力。
图3 操作条件设置面板
即,如果参考密度等流体介质密度时,激活重力加速度也不会改变流体浮力项,同理,只要二者存在差异,流体就会产生流动,基于该原理可以使用恒定密度模拟自然对流。3.各种压力之间关系
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