FLUENT边界条件设定
fluent教程 _边界条件
压力边界条件 (2)
• • 给定流动方向. – 流动方向不合理，得到的解可能很不符合物理现象. 适合于：可压与不可压缩流动. – Pressure inlet boundary is treated as loss-free transition from stagnation to inlet conditions. – Mass flux through boundary varies depending on interior solution and specified flow direction. 压力进口的地方可能会有流出情况出现. – 流动方向由求解结果决定. – Exhaust static pressure is defined by value specified for gauge total pressure wherever outflow occurs.
•
压力边界条件
• 压力边界条件要求输入表压（ gauge pressure）:
pressure level gauge pressure absolute pressure operating pressure operating pressure
pabsolute pgauge poperating
第四章，边界条件
概述
• 进口与出口边界 – 速度
• 速度及其分布 • 湍流参数
– 压力边界条件 and others... • 壁面, 对称, 周期性和轴Axis边界 • 内部区域 – 流体（Fluid）
• 多孔介质（Porous Media） • 移动区域（Moving Cell Zones）
– 固体（Solid） • 内部边界
• •
可以处理曲线分布边界条件命令:
fluent自然对流边界设置
fluent自然对流边界设置Fluent自然对流边界设置自然对流是指在流体中，由于温度差异而产生的自发对流现象。
在工程领域中，对流现象经常出现在流体传热和流体力学的问题中。
为了准确模拟和预测这些现象，需要使用专业的软件工具，如Fluent，来进行数值模拟和仿真分析。
在Fluent中，设置自然对流边界条件是模拟自然对流现象的关键步骤之一。
对于自然对流现象，边界条件的设置对模拟结果具有重要影响。
在Fluent中，可以通过设置边界类型、温度和传热系数等参数来模拟自然对流现象。
以下将详细介绍如何在Fluent中设置自然对流边界条件。
在Fluent中选择合适的边界类型。
对于自然对流现象，通常使用壁面边界条件来模拟。
壁面边界条件可以分为两种类型：绝热壁面和恒温壁面。
对于绝热壁面，边界上的温度梯度为零；对于恒温壁面，边界上的温度保持恒定。
根据具体问题的要求，选择合适的壁面边界条件。
设置边界的温度。
在Fluent中，可以通过直接输入温度值或者通过函数来设置边界的温度。
对于自然对流现象，边界的温度通常是随着时间变化的。
因此，可以通过定义一个函数来描述边界温度随时间的变化规律。
在Fluent中，可以选择不同的函数类型，如线性函数、指数函数、正弦函数等，来描述边界温度的变化规律。
设置边界的传热系数。
传热系数是描述对流传热能力的重要参数。
在Fluent中，可以通过设置边界的传热系数来模拟自然对流现象中的传热过程。
传热系数可以是一个常数，也可以是一个随时间变化的函数。
根据具体问题的要求，选择合适的传热系数。
除了上述的基本设置外，Fluent还提供了许多高级选项来进一步调节对流边界条件的模拟效果。
例如，可以设置边界的湍流模型、湍流强度和壁面辐射等参数，以更准确地模拟自然对流现象。
在进行自然对流边界条件设置时，还需要注意一些常见的问题。
首先，边界条件的选择应根据具体问题的要求来确定，不能盲目选择；其次，边界的温度和传热系数应根据实际情况进行合理设定，不要过分追求模拟结果的精确性；最后，需要不断验证和调整模拟结果，以提高模拟的准确性和可靠性。
fluent外流场边界条件设置
fluent外流场边界条件设置Fluent外流场边界条件设置在计算流体力学领域，Fluent是一个广泛使用的计算流体动力学（CFD）软件包，用于模拟和分析流体流动和传热问题。
在Fluent 中，边界条件的设置对于模拟结果的准确性和可靠性至关重要。
本文将重点介绍Fluent中外流场边界条件的设置。
1. 壁面边界条件壁面是流体流动中最常见的边界之一，它可以是实际物体的表面，也可以是虚拟的边界。
在Fluent中，壁面边界条件的设置直接影响着流动的速度和温度分布。
常见的壁面边界条件有：- 固定温度壁面：假设壁面具有固定的温度，适用于需要考虑热传导的问题，如热交换器。
- 固定热流壁面：假设壁面具有固定的热流，适用于需要考虑热辐射的问题，如太阳能集热器。
- 固定速度壁面：假设壁面具有固定的流体速度，适用于需要考虑流体动力学的问题，如风洞实验。
2. 入口边界条件入口边界条件是指流体流动进入计算区域的位置。
在Fluent中，入口边界条件的设置对于模拟结果的准确性和可靠性至关重要。
常见的入口边界条件有：- 固定速度入口：假设流体从入口进入计算区域时具有固定的速度，适用于需要考虑流体动力学的问题，如风洞实验。
- 固定压力入口：假设流体从入口进入计算区域时具有固定的压力，适用于需要考虑压力变化的问题，如管道流动。
- 固定质量流入口：假设流体从入口进入计算区域时具有固定的质量流率，适用于需要考虑质量守恒的问题，如喷气发动机。
3. 出口边界条件出口边界条件是指流体流动离开计算区域的位置。
在Fluent中，出口边界条件的设置对于模拟结果的准确性和可靠性至关重要。
常见的出口边界条件有：- 压力出口：假设流体从出口离开计算区域时具有固定的压力，适用于需要考虑压力变化的问题，如管道流动。
- 压力出流：假设流体从出口离开计算区域时具有与环境相等的压力，适用于需要考虑流体回流或循环的问题，如涡轮机。
- 非滑移壁面：假设流体从出口离开计算区域时与壁面无相对滑移，适用于需要考虑边界层效应的问题，如飞机机翼。
fluent自然对流边界设置
fluent自然对流边界设置自然对流边界是流体力学研究中的一个重要概念，它描述了流体在自由流动的情况下受到的外部约束。
在流体流动过程中，边界条件的设置对于模拟结果的准确性和可靠性起着关键作用。
而Fluent作为一种流体动力学仿真软件，可以有效地模拟和研究自然对流边界的行为。
在Fluent中，自然对流边界主要通过设置壁面的热传导和对流传热条件来实现。
热传导是指热量通过固体表面的直接传导而导致的热交换，而对流传热则是指热量通过流体的运动而导致的热交换。
在自然对流边界中，流体的自由流动会引起温度场的变化，并且会产生对流传热，从而影响流体的运动和热传导。
在设置自然对流边界时，需要注意以下几个方面。
首先，需要根据具体的流体流动情况选择适当的边界类型。
对于自然对流边界来说，通常会选择定温或定热流边界条件。
其次，需要根据实际情况设置边界的温度或热流量。
这一点非常关键，因为温度或热流量的设置会直接影响到流体的温度场和流动特性。
此外，还需要考虑到流体的物性参数，如密度、热导率和比热容等，以便更准确地描述流体的行为。
在Fluent中，可以通过设置边界条件来实现自然对流边界的模拟。
首先，需要选择相应的流动模型，如雷诺平均Navier-Stokes方程或湍流模型等。
然后，可以通过设置壁面的热传导和对流传热条件来模拟自然对流边界的行为。
在设置热传导条件时，可以根据实际情况选择固体的热导率和定温或定热流边界条件。
在设置对流传热条件时，可以选择合适的湍流模型和边界层参数，以描述流体的运动和热交换过程。
在模拟自然对流边界时，还需要注意一些常见的问题和挑战。
首先，由于自然对流边界涉及到流体的运动和热传导过程，因此需要考虑流体的不可压缩性和非定常性等因素。
其次，由于自然对流边界常常涉及到边界层和湍流等复杂现象，因此需要选择合适的湍流模型和边界层参数，以准确描述流体的行为。
此外，还需要注意模拟结果的收敛性和稳定性，以确保模拟结果的准确性和可靠性。
Fluent出入口边界条件设置及实例解析.
问：用了很长时间的fluent ，但一直没有把压力出入口边界条件弄明白。
请大侠给予正确指导... 有的文档说亚声速流下initial 是0或者不填，而有的出版物则把total 和initial 设置成几乎想等的值，或者差值为大气压，很困惑！比如说在一个喷射（亚声速流）流场中，实际条件为喷嘴入口压力40MPa ，出口压力20MPa ，即流场内围压20MPa ，这时，在压力入口边界条件的总压、初始表压以及压力出口的表压分别应该设置多少？如果是超声速流，又有什么区别？还有，operating condition下的operating pressure是否设置成0或者大气压有什么说法吗？ A ：有的出版物则把total 和initial 设置成几乎想等的值。
我在使用时一般也是采用这样的方法，严格来讲是有公式来计算的。
但是这个值一般只是用于初始化，对结果影响不大，所以简单来讲就设置成和出口的一样。
这个值对流场的初始化有一定的影响，设置成0也不是不可以，但会增加迭代步数。
对于喷射而言，建议lz 将operating condition下的operating pressure设置为0 ，即是绝对压力。
二最近用Fluent 做模拟的时候一直在使用压力出口边界，对其中出口温度、组分浓度等值的设置不是很明白，就仔细看了下Fluent User Guide，对压力出口边界描述如下：Pressure outlet boundary conditions require the specification of a static (gauge pressure at the outlet boundary........All other flow quantities are extrapolated from the interior。
因此，压力出口边界可以这样表述，即，给定出口压力，对流动中的其他物理量均有流场内部值差值得到。
(完整版)fluent边界条件设置
边界条件设置问题1、速度入口边界条件（velocity-inlet）：给出进口速度及需要计算的所有标量值。
该边界条件适用于不可压缩流动问题。
Momentum 动量？thermal 温度radiation 辐射species 种类DPM DPM模型（可用于模拟颗粒轨迹）multipahse 多项流UDS（User define scalar 是使用fluent求解额外变量的方法）Velocity specification method 速度规范方法：magnitude，normal to boundary 速度大小，速度垂直于边界；magnitude and direction 大小和方向；components 速度组成？Reference frame 参考系：absolute绝对的；Relative to adjacent cell zone 相对于邻近的单元区Velocity magnitude 速度的大小Turbulence 湍流Specification method 规范方法k and epsilon K-E方程：1 Turbulent kinetic energy湍流动能；2 turbulent dissipation rate 湍流耗散率Intensity and length scale 强度和尺寸：1湍流强度 2 湍流尺度=0.07L（L为水力半径）intensity and viscosity rate强度和粘度率：1湍流强度2湍流年度率intensity and hydraulic diameter强度与水力直径：1湍流强度；2水力直径2、压力入口边界条件（pressure-inlet）：压力进口边界条件通常用于给出流体进口的压力和流动的其它标量参数，对计算可压和不可压问题都适合。
压力进口边界条件通常用于不知道进口流率或流动速度时候的流动，这类流动在工程中常见，如浮力驱动的流动问题。
fluent压力出口边界条件设置
fluent压力出口边界条件设置FLUENT是一种基于CFD（计算流体动力学）数值计算的软件，可以用来模拟各种物理场景，如流体流动、热传导、化学反应等。
在模拟流体流动时，FLUENT可以通过设置边界条件来模拟各种不同的情况，其中较为重要的一个条件就是压力出口边界条件。
本文将从步骤、作用以及注意事项等方面来详细介绍如何设置fluent压力出口边界条件。
1.概述压力出口边界条件是FLUENT中十分重要的一个边界条件，它是用来规定在流体通过边界时的压力变化。
设置正确的压力出口边界条件可以使得模拟结果更加准确，这对于各种流体流动问题的研究都具有重要意义。
2.步骤（1）首先打开FLUENT软件，选择要进行计算的模型（通常是一个几何体），打开模型，在界面的BCs（边界条件）标签中找到压力出口。
（2）在压力出口边界条件中，需要设置出口的压力值。
根据实际问题可以选择不同的类型，如静态压力、总压力或者平均压力等。
（3）在压力出口的另外一个设置中，需要设置出流方向，通常FLUENT 会根据模型的几何形状自动识别出出流的方向，可根据实际情况进行调整。
（4）设置完毕后，需要点击Calculate按钮，并选择解算参数，包括数量、误差、最大迭代次数等参数，通常根据实际需要进行设置即可。
（5）最后，点击Run按钮，开始计算。
计算时间根据模型规模不同，可能需要几分钟到几个小时不等。
3.注意事项在设置压力出口边界条件时，需要注意以下几点：（1）在实际计算中，需要确定出口的实际压力值，可以通过实地测量、经验公式或者其他软件计算来确定。
（2）需要根据实际问题选择合适的边界条件类型以及合适的出流方向来进行设置。
（3）在计算过程中，需要注意迭代次数、计算结果的收敛情况以及计算结果的稳定性等问题。
（4）需要注意FLUENT软件的版本和计算参数对于计算结果的影响。
以上就是关于FLUENT压力出口边界条件设置的详细介绍，可以仔细阅读并按照步骤进行设置。
Fluent出入口边界条件设置及实例解析.
问：用了很长时间的fluent ，但一直没有把压力出入口边界条件弄明白。
请大侠给予正确指导... 有的文档说亚声速流下initial 是0或者不填，而有的出版物则把total 和initial 设置成几乎想等的值，或者差值为大气压，很困惑！比如说在一个喷射（亚声速流）流场中，实际条件为喷嘴入口压力40MPa ，出口压力20MPa ，即流场内围压20MPa ，这时，在压力入口边界条件的总压、初始表压以及压力出口的表压分别应该设置多少？如果是超声速流，又有什么区别？还有，operating condition下的operating pressure是否设置成0或者大气压有什么说法吗？ A ：有的出版物则把total 和initial 设置成几乎想等的值。
我在使用时一般也是采用这样的方法，严格来讲是有公式来计算的。
但是这个值一般只是用于初始化，对结果影响不大，所以简单来讲就设置成和出口的一样。
这个值对流场的初始化有一定的影响，设置成0也不是不可以，但会增加迭代步数。
对于喷射而言，建议lz 将operating condition下的operating pressure设置为0 ，即是绝对压力。
二最近用Fluent 做模拟的时候一直在使用压力出口边界，对其中出口温度、组分浓度等值的设置不是很明白，就仔细看了下Fluent User Guide，对压力出口边界描述如下：Pressure outlet boundary conditions require the specification of a static (gauge pressure at the outlet boundary........All other flow quantities are extrapolated from the interior。
因此，压力出口边界可以这样表述，即，给定出口压力，对流动中的其他物理量均有流场内部值差值得到。
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在Outflow面上所有参数梯度为零
近似于充分发展流
适用于 incompressible flows.
不能和 Pressure Inlet合用; 入口只能是 velocity inlet. 不能用来模拟密度随时间变化的问题.
当存在回流时，很难收敛
不能模拟最终结果存在回流的物理问题.
对于不可压流作为静温. ptotal ,abs pstatic ,abs (1
Inlet Flow Direction
Ttotal Tstatic (1
k 1 2 M ) 2
k 1 2 k /( k 1) M ) 2
1 2 v 2
Incompressible flows: ptotal pstatic
对于不可压流动为静温.
Inlet Flow Direction 一般用于 compressible; 也可用于 incompressible flows.
Total pressure 由输入变量求得. 和 pressure inlet相比.收敛性差
Pressure Outlet
给定 static gauge pressure 作为出口处的环境压力. 可以定义径向的压力分布.
利用 UDFs and Profiles可以
定义复杂的边界条件
Velocity Inlet
定义类型:
Magnitude, Normal to Boundary
Components Magnitude and Direction
默认值为均匀流动 适用于 incompressible flows. Static pressure 相应分布. Total pressure 同样 用于 compressible flows 将有可能导致非物理解. 速度设定为负值时，可以用来表示出口. 但是必须要保证流量平衡.
默认值：体
选择边界的类型.
鼠标直接选取.
对定义好的边界可以再操作
更改、删除.
边界条件的定义——Define
在Fluent中定义边界条件的具体值
各种边界条件的参数 可以重新定义边界类型
重新定义边界条件
一般边界条件在预处理软件中定义.
可以在Fluent中更改: Define Boundary Conditions... 选择要更改的几何体
Outflow:
出口流量定义如下:
mi=FRWi/FRWi where 0 < FRW < 1. FRW 为 1 表示均匀分布
FRW1
velocity inlet
FRW2
其它的边界条件
Pressure Far Field 模拟 ideal gas law下的流动. 通常给定 free-stream Mach number 和静态参数 . Exhaust Fan/Outlet Vent 给定压力损失系数（压力降）以及环境参数 Inlet Vent/Intake Fan 模拟风扇运动. 给定压力损失系数（压力降）以及环境参数
Mass Flow Inlet
参数确定:
(a) Mass Flow Rate or (b) Mass Flux
(a) 给定恒定的流量 (b) 利用 profiles/UDF定义
Static Gauge Pressure
超音速有效 该边界初始化有效.
Total Temperature
Pressure Inlet (1)
参数确定:
Total Gauge Pressure
驱使流体运动的能量.
Static Gauge Pressure
超音速流动时静压; 亚音速时忽略 从该边界初始化时有用
Total Temperature
Compressible flows:
边界条件的设定
边界条件——Why and What
为了获得物理问题（各种微分方程）的唯一解，
必须对计算域边界设定各种参数值.
如各种通量（热通量、质量通量）、运动状况等.
边界条件内容: 定义边界条件的位置信息 (如进口、固体壁面、对称位 置面) 确定边界上的各种参数信息ห้องสมุดไป่ตู้
边界条件的具体内容和计算中采用的物理模型、
Nozzle Manifold box
基本原则
设定在流体的进、出口
可以有利于收敛.
在垂直于边界上不应该
存在很大的参数梯度.
导致不同的结果.
减小边界附近的网格
扭曲度.
导致计算早期误差过大.
1
2
基本的边界类型
外部面
一般: Pressure inlet, Pressure outlet 不可压: Velocity inlet, Outflow 可压: Mass flow inlet, Pressure far-field 特殊: Inlet vent, outlet vent, intake fan, exhaust fan 其它: Wall, Symmetry, Periodic, Axis
Pressure Inlet (2)
注意的是 Gauge pressure 必须给定.
pabsolute pgauge poperating Operating pressure 定义: Define Operating Conditions
同时适用 compressible 和 incompressible flows. Fluent 计算时采用 static pressure and velocity 通过压力面的通量由内部条件和流动方向决定. 可以被用作模拟“Free”面.
多通道出口
可以利用 Pressure Outlet 和 Outflow boundaries. Pressure Outlets
velocity-inlet (v,T0) or pressure-inlet (p0,T0) pressure-outlet (ps)1 pressure-outlet (ps)2
interior
outlet
单元、区域
Fluid and Solid
inlet
相交面
Fan, Interior, Porous Jump,
wall Orifice_plate and orifice_plateshadow
Radiator, Walls
基本流程
Solver Gambit Boundary Type Fluid Type Select Boundary Fluent Set Parameters
Backflow
收敛过程出现 最终结果如此. 方向是垂直于边界. 适用于 compressible 和 incompressible flows 在超音速条件下，忽略所给定的压力值.
可以被用来模拟自由流.
Outflow
不需指定任何速度和压力信息.
由内部区域来传递信息. 边界上保持流量平衡.
质量、运动、能量等
定义为多空介质 定义旋转等周期性运动. 定义各种运动方式.
Porous Media
按照流体区域处理. 选择 Porous Zone 项. 给定压降参数
可以模拟多种物理现象 硫化床 过滤器 多孔平面
区域定义: Solid
只求解热平衡方程. 确定固体类型 可以定义内部的热源 也可定义各种形式的运动状态.
边界条件的类型密切相关. 必须仔细确定边界条件的参数
直接影响了求解过程和所得到的结果.
分析流程
1. 来流条件
均匀性 非预混模型 考虑混合效果
Air
1
2
Combustor Wall
3
2. 喷嘴进口
非预混模型 参数要求高
3. 喷嘴出口
预混模型 参数要求高
1 Fuel
对称面上法向速度为零 所有的变量法向梯度为零
Axis Boundary 模拟二维轴对称问题. 不需任何参数.
symmetry planes
Periodic Boundaries
减小计算量. 计算域为周期性运动区域. 周期性旋转:
周期面上p = 0.
周期性平动: 在周期面上允许有限的p .
Rotationally periodic planes
模拟充分发展流. 在Gambit中预先 flow 定义为 translational.
Translationally periodic planes
2D tube heat exchanger
区域定义: Fluid
Fluid zone = 求解的流体计算域. 确定Fluid material. 确定各种源项:
从Type中选择新的类型.
给定边界条件参数
在 BC panels中直接赋值.
给选定的边界设定:
从Zone菜单中选择边界. 点击Set按钮
利用Copy按钮可以复制边界条件.
边界条件的内容可以存盘，
也可以读入.
file write-bc and file read
边界条件的定义——Solver
选择求解器
正对求解器选择不同的边界
条件定义器
边界条件的定义——Specify Type
选择边界对应的几何体
默认值：面
选择边界的类型.