文档介绍：ANSYS FLUENT 培训教材
第三节:边界条件
安世亚太科技(北京)有限公司
定义边界条件
要确定一个有唯一解的物理问题,必须指定边界上的流场变量
指定进入流体域的质量流量、动量、能量等
定义边界条件包括:
确定边界位置
提供边界上的信息
边界条件类型和所采用的物理模型决定了边界上需要的数据
你需要注意边界上的流体变量应该是已知的或可以合理预估的
不好的边界条件对计算结果影响很大
流体域
流体域是一系列单元的集合,在其上求解所有激活的方程
需要选择流体材料
对多组分或多相流,流体域包含这些相的混合物
输入的选择项
多孔介质域
源项
层流域
固定值域
辐射域
多孔介质
多孔介质是一种特殊的流体域
在 Fluid 面板中激活多孔介质域
通过用户输入的集总阻力系数来确定流动方向的压降
用来模拟通过多孔介质的流动,或者流过其他均匀阻力的物体
堆积床
过滤纸
多孔板
流量分配器
管束
输入各方向的粘性系数和惯性阻力系数
固体域
固体域是一组只求解导热问题而不求解流动方程的单元集合
只需要输入材料名称
选择项允许输入体积热源
如果临近固体域的单元是旋转周期边界,需要指定旋转轴
可以定义固体域的运动
Fuel
Air
Combustor Wall
Manifold box
1
Nozzle
确定边界位置-例子
在本例中,入口条件有三个可能的位置:
进气管的上游
可以用均匀分布条件
考虑混合效应
非预混反应模型
需要更多单元
喷嘴进口平面
非预混反应模型
需要精确的入口分布
流动仍然是非预混的
3. 喷嘴出口平面
预混反应模型
需要精确的分布
由于进口边界对流场的影响很大,不建议使用
1
2
3
一般的建议
如果可能,边界的位置和形状能保证流体或者进入流体域,或者流出流体域
不是必须的,但这样能更好的收敛
垂直边界的方向不应该有大的梯度
不正确的设置
减少近边界的网格扭曲度
否则在计算早期会带来误差
2
1
Upper pressure boundary modified to ensure that flow always enters domain.
边界条件类型
外部边界
通用
Pressure Inlet
Pressure Outlet
不可压缩流
Velocity Inlet
Outflow (不建议用)
压缩流
Mass Flow Inlet
Pressure Far Field
其他
Wall
Symmetry
Axis
Periodic
特定
Inlet / Outlet Vent
Intake / Exhaust Fan
内部边界
Fan
Interior
Porous Jump
Radiator
Wall
域
Fluid
Solid
Porous media
orifice
outlet
inlet
plate plate-shadow
wall
改变边界条件类型
域和域的类型在前处理阶段定义
要改变边界条件类型:
在 Zone 列表中选择域名。
在 Type 下拉列表中选择希望的类型
设定边界条件数据
在 BC 面板中设置
设定指定边界的条件:
在项目树中选择边界条件
在 Zone 列表中选择边界名称
点击 Edit
边界条件数据可以从一个面拷贝到其他面
边界条件也可以通过 UDF和分布文件定义.
分布文件这样生成:
从其他CFD模拟写一个分布文件
创建一个有格式的文本文件