内容发布更新时间 : 2024/10/2 6:41:25星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

一、Fluent 边界条件意义

以下是帮助文件理对进出口边界的概述的翻译。 FLUENT中的进出口边界选项如下：

1.Velocity inlet速度进口边界：用来定义进口的速度和其他参数 2.Pressure inlet压力进口边界：用来定义进口的总压和其他参数

3.Mass flow inlet质量进口边界：用于定义可压缩流的进口质量流量，没有必要在不可压缩流动中使用质量流量入口边界，因为当密度不变时，确定了流体速度即可确定质量流量。像速度进口和压力进口一样，质量进口也需要定义一些其他的参数。

4.Pressure outlet压力出口边界：用于定义出口的静压（和其他考虑到回流的参数），当迭代过程中出口存在回流时，采用压力出口边界可以取得更好的收敛性。

5.Pressure far-field压力远场边界：用于定义一个无限远处的可压缩自由流(free-stream flow),这个边界需要定义自由流马赫数（free-stream Mach number）和其他静态参数。这个边界只可用于可压缩流。

6.Outflow边界：用于出口速度和压力事先不清楚的出口边界，适用于出口流动接近于完全发展流动（fully developed flow），因为outflow边界假设边界处沿流动方向的各种物理量梯度为0（压力梯度除外）。这种边界不适用于可压缩流的计算。 注意以下情况不可使用outflow边界：

a.当入口为Pressure inlet时，出口应选用Pressure outlet b.当计算可压缩流动时

c.当计算密度可变的非稳态流动时，即使采用的是不可压缩流模型也不能用outflow边界 d.多相流模型不可用outflow边界，唯一例外是明渠模型（open chennel） 7.Inlet vent边界：用于定义入口的损失系数、入口周围环境的总压和温度.

8.Intake fan进气风扇边界：用于定义一个外部进气风扇，其压力突变量（pressure jump）、流动方向、周围环境总压和温度需要被定义。

9.Outlet vent边界：用于定义出口的损失系数、入口周围环境的总压和温度.

10.Exhaust fan边界：用于定义一个外部排气风扇，其压力突变量（pressure jump）、流动方向、周围环境总压和温度需要被定义。

The inlet and exit boundary condition options in ANSYS FLUENT are as follows:

1.Velocity inlet boundary conditions are used to define the velocity and scalar properties of the flow at inlet boundaries.

2.Pressure inlet boundary conditions are used to define the total pressure and other scalar quantities at flow inlets.

3.Mass flow inlet boundary conditions are used in compressible flows to prescribe a mass flow rate at an inlet. It is not necessary to use mass flow inlets in incompressible flows because when density is constant, velocity inlet boundary conditions will fix the mass flow. Like pressure and velocity inlets, other inlet scalars are also prescribed.

4.Pressure outlet boundary conditions are used to define the static pressure at flow outlets (and also other scalar variables, in case of backflow). The use of a pressure outlet boundary condition instead of an outflow condition often results in a better rate of convergence when backflow occurs during iteration.

5.Pressure far-field boundary conditions are used to model a free-stream compressible flow at infinity, with free-stream Mach number and static conditions specified. This boundary type is available only for compressible flows.

6.Outflow boundary conditions are used to model flow exits where the details of the flow velocity and pressure are not known prior to solution of the flow problem. They are appropriate where the exit flow is close to a fully developed condition, as the outflow boundary condition assumes a zero streamwise gradient for all flow variables except pressure. They are not appropriate for compressible flow calculations.

7.Inlet vent boundary conditions are used to model an inlet vent with a specified loss coefficient, flow direction, and ambient (inlet) total pressure and temperature.

8.Intake fan boundary conditions are used to model an external intake fan with a specified pressure jump, flow direction, and ambient (intake) total pressure and temperature.

9.Outlet vent boundary conditions are used to model an outlet vent with a specified loss coefficient and ambient (discharge) static pressure and temperature.

10.Exhaust fan boundary conditions are used to model an external exhaust fan with a specified pressure jump and ambient (discharge) static pressure.

二、“完全发展流动（fully developed flow）”的概念

流动是“层流”还是“紊流”（或者“湍流”）是由流体的粘性，密度，流动速度和管径大小来决定的。所以一旦你的流体物理性质确定，流速大小和管径确定，流动状态就确定了。比如你的问题中，流动状态只能为湍流。但是管道内的湍流如果是充分发展的，那么就比较好测量，所谓充分发展，指的是流动参数随着流向没有变化了。此时，你在管道的任意横截面上测量，都可以得到一致的参数。如果尚未充分发展，那么你的测量参数会受到测量位置的影响。

三、FLUENT中axisymmetric与axisymmetricswirl区别

axisymmetric 指的是三维方程中周向速度v=0，以及所有变量?/?θ=0. 只有u和w分量的动量方程

axisymmetric swirl 指的是三维方程中所有变量?/?θ=0，周向速度v可以不等于0. 动量方程有u，v，w三个分量方程。

至于对称轴够应该设置为axis

Fluent学习笔记（24）-----圆柱绕流(小Re下典型流场)

圆柱绕流是工程以及CFD中典型问题，如风对建筑物，飞行器，水下输油管，海上平台，各类管壳式管热器等。是工程广泛问题也是了解其他柱状钝体扰流的基础。

圆柱绕流中起决定作用的是雷诺数，小Re是定常的，随着Re的增大，圆柱后面出现一对尾涡；当Re较大时，尾涡首先失稳，周期性震荡，而后附着涡交替脱落，泻如尾流，形成karman涡街，随着Re进一步增大，流体变得越来越复杂。

在Re=3x102~3x105为亚临界区，边界层仍是层流分离，而尾迹中已经是湍流涡街了；当Re=3x105~3.5x106 临界区，边界区从层流分离转化为湍流分离；而在Re>3.5x106 为过临界区，完全变为湍流分离。

本例展示圆柱扰流条件下的低雷诺数到高雷诺数的流场全貌。

基本设置：

选择求解器，type为pressure-based，time—steady

模型设置—viscous-Laminar 选择laminar，小雷诺数下选择层流模式。

材料设置---设定圆柱直径为1m，密度为1kg/m3，粘度0.01pa s，当速度为0.1m/s，Re=10.

Cell zone condition 为air。

Boundary condition ，入口速度为0.1m/s，此时Re=10.