·质量流量进口:主要用于可压缩流动,给出进出口的质量流量。对于不可压缩流动,没有必要给出该边界条件,因为密度是常数,我们可以用速度进口条件。
·压力出口:给定流动出口的静压。对于有回流的出口,该边界条件比outflow边界条件更容易收敛。
·压力远场:该边界条件只对可压缩流动适合。
·outflow:白边界条件用以模拟在求解问题之前,无法知道出口速度或压力;出口流动符合完全发展条件,出口处,除了压力之外,其他参量梯度为零。该边界条件适合可压缩流动。 ·inlet vent:进口风扇条件需要给定一个损失系数。流动方向和环境总压和总温。 ·intake fan:进口风扇条件需要给定压降、流动方向和环境总压总温。
·outlet vent:排出风扇给定损失系数和环境压力和静温。 ·exhaust fan:排除风扇给定压降、环境静压。
类别 边界条件名称 物理意义 进口边界出口边界 用于定义流动进口边界处的速度和流动的其他速度进口(velocity inlet) 标量型变量 定义流动进口边界的总压(总能量)和其他标量压力进口(pressure inlet) 型变量(如温度),及进口边界上总压等标量型变量是固定的 用来规定进口的质量流量,即进口边界上质量流量固定,而总压等可变,该边界条件与压力进口质量进口(mass flow inlet) 边界条件相反。该边界条件只用于可压流动,对于不可压流动,请使用速度进口边界条件。用于规定在求解前流速和压力未知的出口边界该边界条件适用于出口处的流动时完全发展的情况。在该边界上,用户不需要定义任何内容(除出流(outflow) 非模拟辐射传热、离散相及多口出流)。该条件不能用于可压流动。该条件也不能与压力进口边界条件一起使用,这是可用压力出口边界条件用于定义流动出口的静压(如果有回流存在,还包括其他的标量变量)。当有回流时,使用压力压力出口(pressure outlet) 出口边界条件代替出流边界条件常常有更好的收敛速度。 用来描述无穷远处的自由可压流体。该边界条件压力远场(pressure 只用于可压流动,气体的密度通过理想气体定律far-field) 来计算。为了得到理想计算结果,要将改边界远离我们所关心的计算区域。 用于描述具有指定的损失系数、周围(进口)总进风口(inlet vent) 压和温度的进风口 用于描述具有指定的损失系数、周围(排放处排风口(outlet vent) 总压的温度的排风口 进气扇(intake fan) 用于描述具有指定的压力阶跃、流动方向、周围(进口)总压和温度的外部进风扇 排气扇(exhaust fan) 用于描述具有指定的压力阶跃、周围(排放处的静压的外部排风扇 壁面重复对称(symmetry) 壁面(wall) 轴类周期(periodic) 边界 轴(axis) 用于限定流体和固体区域。在粘性流动中,壁面被默认为无滑移边界条件,但用户可以根据壁面边界区域的平移或者转动来指定一个切向速度分量,或者通过指定剪切来模拟一个“滑移”壁面。 用于物理外形以及所期望的流动的解具有镜像对称特征的情况,也可以用来描述粘性流体中的零滑移壁面。在对称边界上,不需要定义任何边界条件,但必须定义对称边界的位置。注意:对于轴对称问题中的中心线,应使用轴边界条件来定义,而不是对称边界条件。 用于计算的物理几何模型和所期待的流动的解具有周期性重复的情况 用于描述轴对称几何体的中心线。在轴边界上不必定义任何边界条件。
流体区域是一个单元组,所有激活的方程都要在这些单元上进行求解。向流体区域流体(fluid) 输入的信息只是流体介质的类型。对于当前材料列表中没有的材料,需要用户自行定义。 固体区域也是一个单元组,只不过这组单元仅用来进行传热求解计算,不进行任何固体(solid) 流动计算。作为固体处理的材料可能事实上是流体,但是假定其中没有对流发生。固体区域仅仅需要输入材料的类型。 风扇是集总参数模型,对于确定具有已知特性的风扇对于大流域流场的影响。这种边界条件允许用户输入风扇的压力和流风扇(fan) 量关系曲线,给定风扇旋流速度的径向和切向分量。风扇模型并不提供对风扇叶片上的流动的详细描述,它只预测通过风扇的流量。 是热交换器(如散热器或冷凝器)的集总参数模型,用于模拟热交换器对流场的影散热器(radiator) 响。这种边界条件下,允许用户指定压降与传热系数作为正对着散热器方向的速度的系数。 用于模拟速度和压降特性均为已知的薄膜。它本质上是内部单元区域中使用的多孔介质模型的一维简化。这种边界条件可多孔介质阶跃(porous jump) 用于通过筛子和过滤器的压降模型,及不考虑热传导影响的散热器模拟。该模型比完整的多孔介质模型更可靠,更容易收敛,应尽可能采用 用在两个区域(如水泵中间叶轮一起旋转的流体区域与周围的非旋转流体区域)的内部截面(interior) 界面处,将两个区域“隔开”。在改变街上,不需要用户输入任何内容,只需要指定其位置 内部单元区域 2.6.3初始条件
在瞬态问题(非稳态问题)中,除了要给定边界条件外,还需要给出流动区域内各计算点的所有流动变量的初值,及初始条件。但总体而言,除了要在计算开始前初始化相关的数据外,并不需要其他的特殊处理,所以初始条件相对比较简单。稳态问题不需要初始条件。 在给定初始条件时要注意一下两点:
? 要针对所有计算变量,给定整个计算域内各单元的初始条件。 ? 初始条件一定是物理上合理的,否则一个不合理的初始条件必须必然导致不合理的计算结果。要做到结合定理的初始条件,只能靠经验或实测结果。