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多孔介质阻力系数求解_02

15天前浏览1147

-图文教程-

-多孔介质阻力-

--Star CCM+--

本文摘要（由ai生成）：

这篇文档主要介绍了在 Star CCM+和 Fluent 中多孔介质粘性阻力和惯性阻力参数的说明。文档指出，虽然两个软件中都有“粘性阻力”和“惯性阻力”的概念，但它们的单位和数值并不相同。文档还提供了一组测试数据，展示了如何使用 Excel 进行曲线拟合来求取多项式系数，并将其转换为 Star CCM+和 Fluent 中的参数。最后，文档对 Fluent 和 Star CCM+中的“粘性阻力”和“惯性阻力”进行了对比。

01

前言

❖ 关键词

# 多孔介质

# 粘性阻力

# 惯性阻力

# 压降

# Fluent

# Star CCM+

先前篇章已经对Star CCM+中多孔介质的使用进行了简易介绍，但是多孔介质的参数又是从何而来的呢？

本篇章将对多孔介质的粘性阻力和惯性阻力进行简易介绍，通过一组测试数据，对Fluent及Star CCM+中常用的粘性阻力和惯性阻力进行求取并对比；

❂_注意：

✦ Fluent与Star CCM+中常用的粘性阻力和惯性阻力就不是一个概念；

✦ 测试数据及计算方法等已整理存放于篇尾分享链接中，有需要的小伙伴自取_

▓ 往期回顾

❖Star CCM+案例：多孔介质_01

02

多孔介质参数说明

首先声明，用“粘性阻力”和“惯性阻力”进行描述可能并不准确，不同的软件可能名称并不一致，而且很多软件都是英文表述，翻译过来可能名称就更驳杂多样了；

比如，Fluent与Star CCM+中常用的“粘性阻力”和“惯性阻力”就不是一个概念，他们的单位不同，同样的测试数据拟合出来的粘性阻力和惯性阻力数值不同，在量级上也差异巨大；

❆ Star CCM+多孔介质参数

先前篇章Star CCM+案例：多孔介质_02 中对多孔介质性质(参数)的表述如下_

多孔介质的惯性阻力Pi和粘性阻力Pv如下：

✦ 惯性阻力的单位为kg/m^4；

✦ 粘性阻力的单位为kg/m^3·s；

❆ Fluent多孔介质参数

而在Fluent中，多孔介质的“粘性阻力”和“惯性阻力”单位如下_

✦ 粘性阻力的单位为1/m^2；

✦ 惯性阻力的单位为1/m；

03

Fluent多孔介质参数

Fluent多孔介质参数的求解已经在先前篇章多孔介质阻力系数求解中进行过详细介绍了，在此不再赘述，有需要的小伙伴可翻阅先前的篇章；

❂_注意：

✦先前篇章多孔介质阻力系数求解、多孔介质阻力系数求解2中所述的惯性阻力系数和粘性阻力系数就是指本篇章的惯性阻力和粘性阻力，只是表述不同；

04

Star CCM+多孔介质参数

❆ 多孔介质测试数据

❂_以上给出了一组多孔介质的测试数据，我么该如何用上述数据进行惯性阻力和粘性阻力的求取呢？

✦ 首先我们需要分析数据，将数据转化为我们需要的单位，Star CCM+中多孔介质的惯性阻力和粘性阻力就是通过风速(m/s)和ΔP/L(Pa/m)拟合而来的；

✦ 需要注意单位的换算，测试数据可能会以质量流率(kg/s)、体积流率(m^3/h)或者其他形式存在；

✦ 本篇章前言提及到的几篇文章已经对此进行过介绍，再次就不再赘述了；

✦ Fluent中所指的惯性阻力和粘性阻力，其求取所用的数据是风速(m/s)和压降ΔP(Pa)，请注意甄别；

✦ 在多孔区域内，每单位长度的理论压降可用上述公式来确定，因此可通过对风速(m/s)和ΔP/L(Pa/m)的测试数据进行曲线拟合，来求取多项式系数；

✦ 二次项系数β即惯性阻力，一次项系数α即粘性阻力；

✦ 关于曲线拟合，方法很多，有些大佬甚至编写了小程序来使用，比较简单的方法就是借助Excel表格的相关功能；

✦ 利用风速(m/s)和ΔP/L(Pa/m)数据插入散点图；

✦ 对散点图添加趋势线，设置趋势线为二次多项式，截距为0，并显示公式；

05

Fluent VS Star CCM+

✦ 如上图所示，采用同一份多孔介质测试数据，经过转化-拟合-求取我们需要的惯性阻力和粘性阻力，Fluent和Star CCM+中所指的“惯性阻力”和“粘性阻力”并不是一个概念，单位不同，数值也差异巨大，注意甄别；

✦ 单位往往是检验的标准；

❆ 单位换算

✦ 1pa=1N/m^2

✦ 1N=1kg·m/s^2

✦ 1pa=1kg/m·s^2

06

讨论

❖结合先前对Fluent中多孔介质惯性阻力和粘性阻力的求取，本篇章就Star CCM+中多孔介质惯性阻力和粘性阻力的求取进行了简易介绍，并对两个软件中的“惯性阻力”和“粘性阻力”进行了对比；

❖ 可能会存在描述错误或理解不足等问题，欢迎指正交流_

❖ 码字不易，求赞求关注_

来源：霍同学CAE

Fluent 多孔介质理论

著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载

首次发布时间：2024-04-17

最近编辑：15天前

硕士 | 结构工程师 -仿真的魅力-

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