FLUENT中各种边界条件的适用范围
fluent中边界条件的类型
fluent中边界条件的类型Fluent中边界条件的类型在Fluent中，边界条件是指在仿真模拟过程中，用于限定模型的边界或区域范围的条件。
这些边界条件的设置对于模拟结果的准确性和可靠性具有重要作用。
在Fluent中，常见的边界条件类型包括：入口边界条件、出口边界条件、壁面边界条件、对称边界条件和周期性边界条件。
一、入口边界条件入口边界条件是指流体进入仿真模型的边界条件。
在Fluent中，常见的入口边界条件类型有：速度入口、质量流入口和压力入口。
速度入口边界条件是通过指定流体的速度矢量来定义的，可以根据实际情况指定不同方向的速度分量。
质量流入口边界条件是通过指定流体的质量流率来定义的，常用于气体或液体进入模型的情况。
压力入口边界条件是通过指定流体的压力值来定义的，适用于流体进入模型时压力已知的情况。
二、出口边界条件出口边界条件是指流体离开仿真模型的边界条件。
在Fluent中，常见的出口边界条件类型有：压力出口和速度出口。
压力出口边界条件是通过指定流体的压力值来定义的，适用于流体离开模型时压力已知的情况。
速度出口边界条件是通过指定流体的速度矢量来定义的，可以根据实际情况指定不同方向的速度分量。
三、壁面边界条件壁面边界条件是指模型中的实体表面，通过设置壁面边界条件来模拟流体与实体表面的相互作用。
在Fluent中，常见的壁面边界条件类型有：壁面摩擦和壁面热传导。
壁面摩擦边界条件用于模拟流体与实体表面间的摩擦作用，可以通过设置壁面摩擦系数来定义。
壁面热传导边界条件用于模拟流体与实体表面间的热传导作用，可以通过设置壁面热传导系数来定义。
四、对称边界条件对称边界条件是指模型中的对称面，通过设置对称边界条件来模拟流体在对称面上的行为。
在Fluent中，常见的对称边界条件类型有：对称面和对称压力。
对称面边界条件要求流体在对称面上的速度和温度分量与对称面的法向分量相等。
对称压力边界条件要求流体在对称面上的压力与对称面的压力相等。
fluent热边界条件
fluent热边界条件
Fluent热边界条件是指在进行热流体分析计算时，需要对热源和热器进行特定的设定，以确保计算得出的温度场分布和实际情况相符合。
在Fluent中，热边界条件可以分为四种:壁面热流，壁温，表面热通量和对流。
下面将分别介绍这四种热边界条件的作用、定义和
应用。
1. 壁面热流
壁面热流是指某个表面或壁面上的单位面积内发生的热量与单位时间的比值。
在
Fluent中，壁面热流可以通过设定壁面的热通量来实现。
这种热边界条件适用于那些需要对墙面的内部对流进行建模的问题，如热交换器、加热器等。
在应用壁面热流热边界条件时，需要设置壁面热通量的数值，以确保计算得出的温度
分布与实际情况相符合。
此外，在设置壁面热流时，还需要注意壁面的热阻和热容等物性
参数，以确定壁面热流所需的热量。
2. 壁温
壁温是指某个表面或壁面的温度值。
在Fluent中，当需要对计算区域中的某个表面进行固定温度的设定时，可以使用壁温热边界条件。
3. 表面热通量
4. 对流
对流是指在流体中，由于温度差异而引起的流体运动。
在Fluent中，对流热边界条件适用于那些需要对流体外部的影响进行建模的问题，如汽车空调、电子设备散热等。
总之，在进行热流体分析计算时，选择合适的热边界条件对于保证计算结果的准确性
至关重要。
应根据具体问题的需要，选择适当的热边界条件进行设定，并对其各项参数进
行合理的调整和优化，以确保计算结果的准确性和可靠性。
FLUENT进行流体动力学分析时,分析边界条件的种类及应用要点
FLUENT进行流体动力学分析时，分析边界条件的种类及应用要点。
答：FLUENT 软件提供了十余种类型的进、出口边界条件，分别如下：(1) 速度入口(velocity-inlet)：给出入口边界上的速度。
给定入口边界上的速度及其他相关标量值。
该边界条件适用于不可压速流动问题，对可压缩问题不适合，否则该入口边界条件会使入口处的总温或总压有一定的波动。
(2) 压力入口(pressure-inlet)：给出入口边界上的总压。
压力入口边界条件通常用于流体在入口处的压力为已知的情形，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进口流量或流动速度为未知的流动。
压力入口条件还可以用于处理自由边界问题。
(3) 质量入口(mess-flow-inlet)：给出入口边界上的质量流量。
质量入口边界条件主要用于可压缩流动；对于不可压缩流动，由于密度是常数，可以用速度入口条件。
质量入口条件包括两种：质量流量和质量通量。
质量流量是单位时间内通过进口总面积的质量。
质量通量是单位时间单位面积内通过的质量。
如果是二维轴对称问题，质量流量是单位时间内通过2π弧度的质量，而质量通量是通过单位时间内通过1 弧度的质量。
(4) 压力出口(pressure-outlet)：给定流动出口边界上的静压。
对于有回流的出口，该边界条件比outflow 边界条件更容易收敛。
给定出口边界上的静压强（表压强）。
该边界条件只能用于模拟亚音速流动。
如果当地速度已经超过音速，该压力在计算过程中就不采用了。
压力根据内部流动计算结果给定。
其他量都是根据内部流动外推出边界条件。
该边界条件可以处理出口有回流问题，合理的给定出口回流条件，有利于解决有回流出口问题的收敛困难问题。
(5) 无穷远压力边界 (pressure-far-field)：该边界条件用于可压缩流动。
如果知道来流的静压和马赫数，FLUENT 提供了无穷远压力边界条件来模拟该类问题。
该边界条件适用于用理想气体定律计算密度的问题。
fluent风机边界条件
在Fluent软件中，针对风机的边界条件设置，可以根据实际物理模型的不同而有所变化。
以下是一些常见的边界条件：
进口边界条件：
1. 压力边界条件：通过指定进口处的总压力值来定义进口边界条件。
这种边界条件适用于在风扇进气口处已知总压力的情况。
2. 质量流率边界条件：通过指定进口处的质量流率来定义进口边界条件。
这种边界条件适用于在风扇进气口处已知质量流率的情况。
3. 速度边界条件：通过指定进口处的速度矢量来定义进口边界条件。
这种边界条件适用于在风扇进气口处已知速度矢量的情况。
出口边界条件：
1. 压力边界条件：通过指定出口处的背压来定义出口边界条件。
这种边界条件适用于在风扇出口处已知背压的情况。
2. 质量流率边界条件：通过指定出口处的质量流率来定义出口边界条件。
这种边界条件适用于在风扇出口处已知质量流率的情况。
3. 静压边界条件：通过指定出口处的静压值来定义出口边界条件。
这种边界条件适用于在风扇出口处已知静压值的情况。
以上是常见的风机边界条件，但具体的设置需要根据实际的风机
模型和运行环境来确定。
因此，建议在进行模拟前仔细研究并设定合适的边界条件。
fluent大气边界条件
fluent大气边界条件
在Fluent中，大气边界条件通常指的是将计算域的外部边界设置为大气条件，即将其设置为与大气的交互界面。
这通常涉及到将该边界条件设置为压力远场（pressure-far-field）或自由出口（outflow）。
压力远场边界条件适用于计算域外部是大气环境的情况，它通常设定一个给定的静压和动压，以便模拟流体与大气的相互作用。
这种边界条件适用于不可压缩流和可压缩流。
自由出口边界条件则适用于计算域的出口是大气环境的情况，它假设流体从出口流出后完全扩散，没有回流和反射。
这种边界条件通常适用于不可压缩流，并且要求出口处的压力和速度是未知的。
除了压力远场和自由出口边界条件外，还可以使用其他类型的边界条件来模拟与大气的交互，具体取决于模拟的特定情况和所需的精度。
需要注意的是，在设置大气边界条件时，应该仔细考虑所选择的边界条件的适用性和合理性，以确保模拟结果的准确性和可靠性。
Fluent Chapter 6：边界条件
第六章边界条件介绍了fluent中可用的边界类型，什么情况下使用这些边界条件，如何定义，以及怎样定义边界侧形和体积源。
1.边界条件定义概述边界条件定义了你的物理模型中边界处的流动参数和热参数，因此对于你的fluent模拟是很重要的，它们的正确定义是很重要的。
分类：i)进出口边界类型压力、速度、质量流量进口；进气口（inlet vent，intake fan）；压力出口，far－field 压力；流出量；排气口（outlet vent，exhaust fan）ii)壁面，repeating和pole边界类型壁面，对称边界，周期性边界，轴iii)内部单元区域流体，固体（多孔介质是一种流体区域）iv)内部面边界风扇，辐射体，porous 泵，壁面，interior1）使用边界条件面板你可以在面板上改变边界类型，如果有必要的话，但是你不能采用这种方法把zone 类型改变成周期性类型或者由周期性类型改变成zone类型。
设置边界条件：边界条件是和zone相关联的，而不是单个的面或者单元2）改变边界区域的名字对一个区域的名字改变不会影响边界类型，如果你改了一个新的名称，而且又把边界类型也改变了，那么你原来的定义的将保留，3）很多情况下在在每个边界区域上是以函数来定义其边界条件的，而不是输入一个固定值，你可以使用一个已经生成的profile文件或者用户定义函数。
2.流体进出口边界类型fluent中有很多的边界类型允许流体流入流出求解域。
为了帮助你选择最合适的边界类型，本节介绍了每种边界类型的是如何使用的，需要什么样的输入。
1）Using flow boundary conditionsFluent中流动边界条件概述以及如何使用：Fluent对流体的进出口提供了10中单元边界类型Outflow用在求解流动问题之前，流动速度和压力细节不知道的场合，适合于在出口上的流动为全发展，因为outflow边界条件假设除压力外的所有的流动参数法向梯度为0，不用于压缩性流动计算。
fluent边界条件的含义
Fluent教程—流动入口、出口边界条件（一）时刻：2021-03-15 17:19:51 来源：查看：2254 评论：0FLUENT提供了10种类型的流动进、出口条件，它们别离是：★一样形式：★可紧缩流动：压力入口质量入口压力出口压力远场★不可紧缩流动：★特殊进出口条件：速度入口入口通分，出口通风自由流出吸气风扇，排气风扇1，速度入口（velocity-inlet）：给出入口速度及需要计算的所有标量值。
该边界条件适用于不可紧缩流动问题，对可紧缩问题不适用，不然该入口边界条件会使入口处的总温或总压有必然的波动。
2，压力入口（pressure-inlet）：给出入口的总压和其它需要计算的标量入口值。
对计算可压不可压问题都适用。
3，质量流入口（mass-flow-inlet）：要紧用于可紧缩流动，给出入口的质量流量。
关于不可紧缩流动，没有必要给出该边界条件，因为密度是常数，咱们能够用速度入口条件。
4，压力出口（pressure-outlet）：给定流动出口的静压。
关于有回流的出口，该边界条件比outflow 边界条件更易收敛。
该边界条件只能用于模拟亚音速流动。
5，压力远场（pressure-far-field）：该边界条件只对可紧缩流动适合。
6，自由出流（outflow）：该边界条件用以模拟在求解问题之前，无法明白出口速度或压力；出口流动符合完全进展条件，出口处，除压力之外，其它参量梯度为零。
但并非是所有问题都适合，有三种情形不能用自由出流边界条件：包括压力入口条件；可紧缩流动问题；有密度转变的非稳固流动（即便是不可紧缩流动）。
7，入口通风（inlet vent）：入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。
8，入口风扇（intake fan）：入口风扇条件需要给定压降，流动方向和环境总压和总温。
9，出口通风（out let vent）：排出风扇给定损失系数和环境静压和静温。
10, 排气扇（exhaust fan）：排除风扇给定压降，环境静压。
(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。
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FLUENT中各种边界条件的适用范围速度入口边界条件：用于定义流动入口边界的速度和标量。
压力入口边界条件：用来定义流动入口边界的总压和其它标量。
质量流动入口边界条件：用于已知入口质量流速的可压缩流动。
在不可压缩流动中不必指定入口的质量流，因为当密度是常数时，速度入口边界条件就确定了质量流条件。
压力出口边界条件：用于定义流动出口的静压（在回流中还包括其它的标量）。
当出现回流时，使用压力出口边界条件来代替质量出口条件常常有更好的收敛速度。
压力远场边界条件：用于模拟无穷远处的自由可压缩流动，该流动的自由流马赫数以及静态条件已知。
这一边界类型只用于可压缩流。
质量出口边界条件：用于在解决流动问题之前，所模拟的流动出口的流速和压力的详细情况还未知的情况。
在流动出口是完全发展的时候这一条件是适合的，这是因为质量出口边界条件假定出了压力之外的所有流动变量正法向梯度为零。
不适合于可压缩流动。
进风口边界条件：用于模拟具有指定的损失系数、流动方向以及周围（入口）环境总压和总温的进风口。
进气扇边界条件：用于模拟外部进气扇，它具有指定的压力跳跃、流动方向以及周围（进口）总压和总温。
通风口边界条件：用于模拟通风口，它具有指定的损失系数以及周围环境（排放处）的静压和静温。
排气扇边界条件：用于模拟外部排气扇，它具有指定的压力跳跃以及周围环境（排放处）的静压。
速度入口边界条件：速度入口边界条件用于定义流动速度以及流动入口的流动属性相关标量。
这一边界条件适用于不可压缩流，如果用于可压缩流它会导致非物理结果，这是因为它允许驻点条件浮动。
应该注意不要让速度入口靠近固体妨碍物，因为这会导致流动入口驻点属性具有太高的非一致性。
压力入口边界条件：压力入口边界条件用于定义流动入口的压力以及其它标量属性。
它即可以适用于可压缩流，也可以用于不可压缩流。
压力入口边界条件可用于压力已知但是流动速度和/或速率未知的情况。
这一情况可用于很多实际问题，比如浮力驱动的流动。
压力入口边界条件也可用来定义外部或无约束流的自由边界。
质量流动入口边界条件：用于已知入口质量流速的可压缩流动。
在不可压缩流动中不必指定入口的质量流，因为当密度是常数时，速度入口边界条件就确定了质量流条件。
当要求达到的是质量和能量流速而不是流入的总压时，通常就会使用质量入口边界条件。
调节入口总压可能会导致解的收敛速度较慢，所以如果压力入口边界条件和质量入口条件都可以接受，应该选择压力入口边界条件。
压力出口边界条件：压力出口边界条件需要在出口边界处指定静（gauge）压。
静压值的指定只用于亚声速流动。
如果当地流动变为超声速，就不再使用指定压力了，此时压力要从内部流动中推断。
所有其它的流动属性都从内部出。
在解算过程中，如果压力出口边界处的流动是反向的，回流条件也需要指定。
如果对于回流问题指定了比较符合实际的值，收敛性困难就会被减到最小。
压力远场边界条件：FLUENT中使用的压力远场条件用于模拟无穷远处的自由流条件，其中自由流马赫数和静态条件被指定了。
压力远场边界条件通常被称为典型边界条件，这是因为它使用典型的信息（黎曼不变量）来确定边界处的流动变量。
这一边界条件只应用于密度是用理想气体定律计算出来的情况，不可以适用于其它情况要有效地近似无限远处的条件，必须建立的这个远场放到所关心的计算物体的足够远处。
例如，在机翼升力计算中远场边界一般都要设到20倍弦长的圆周之外。
质量出口边界条件：当流动出口的速度和压力在解决流动问题之前是未知时，FLUENT会使用质量出口边界条件来模拟流动。
你不需要定义流动出口边界的任何条件（除非你模拟辐射热传导、粒子的离散相或者分离质量流）：FLUENT会从内部推导所需要的信息。
然而，重要的是要知道这一边界类型的限制。
注意：下面的几种情况不能使用质量出口边界条件：1.如果包含压力出口，请使用压力出口边界条件2.如果模拟可压缩流3.如果模拟变密度的非定常流，即使流动是不可压的也不行。
湍流模型的选取准则湍流模型选取的准则：流体是否可压、建立特殊的可行的问题、精度的要求、计算机的能力、时间的限制。
为了选择最好的模型，你需要了解不同条件的适用范围和限制。
FLUENT软件中提供以下湍流模型：1 Spalart-Allmaras 模型；2 k-ε模型；3 k-ω模型；4 雷诺应力模型（RSM）；5 大涡模拟模型（LES）。
1.Spalart-Allmaras 模型应用范围：Spalart-Allmaras 模型是设计用于航空领域的，主要是墙壁束缚（wall-bounded）流动，而且已经显示出很好的效果。
在透平机械中的应用也愈加广泛。
在湍流模型中利用Boussinesq逼近，中心问题是怎样计算漩涡粘度。
这个模型被Spalart-Allmaras提出，用来解决因湍流动粘滞率而修改的数量方程。
模型评价：Spalart-Allmaras模型是相对简单的单方程模型，只需求解湍流粘性的输运方程，不需要求解当地剪切层厚度的长度尺度；由于没有考虑长度尺度的变化，这对一些流动尺度变换比较大的流动问题不太适合；比如平板射流问题，从有壁面影响流动突然变化到自由剪切流，流场尺度变化明显等问题。
Spalart-Allmaras模型中的输运变量在近壁处的梯度要比k-ε中的小，这使得该模型对网格粗糙带来数值误差不太敏感。
Spalart-Allmaras模型不能断定它适用于所有的复杂的工程流体。
例如不能依靠它去预测均匀衰退，各向同性湍流。
2. k-ε模型1）标准的k-ε模型：最简单的完整湍流模型是两个方程的模型，要解两个变量，速度和长度尺度。
在FLUENT中，标准k-ε模型自从被Launder and Spalding提出之后，就变成工程流场计算中主要的工具了。
适用范围广、经济、合理的精度。
它是个半经验的公式，是从实验现象中总结出来的。
湍动能输运方程是通过精确的方程推导得到，耗散率方程是通过物理推理，数学上模拟相似原型方程得到的。
应用范围：该模型假设流动为完全湍流，分子粘性的影响可以忽略，此标准κ-ε模型只适合完全湍流的流动过程模拟。
2）RNG k-ε模型：RNG k-ε模型来源于严格的统计技术。
它和标准k-ε模型很相似，但是有以下改进：a、RNG模型在ε方程中加了一个条件，有效的改善了精度。
b、考虑到了湍流漩涡，提高了在这方面的精度。
c、RNG理论为湍流Prandtl数提供了一个解析公式，然而标准k-ε模型使用的是用户提供的常数。
d、标准k-ε模型是一种高雷诺数的模型，RNG理论提供了一个考虑低雷诺数流动粘性的解析公式。
这些公式的作用取决于正确的对待近壁区域。
这些特点使得RNG k-ε模型比标准k-ε模型在更广泛的流动中有更高的可信度和精度。
3）可实现的k-ε模型：可实现的k-ε模型是近期才出现的，比起标准k-ε模型来有两个主要的不同点：•可实现的k-ε模型为湍流粘性增加了一个公式。
•为耗散率增加了新的传输方程，这个方程来源于一个为层流速度波动而作的精确方程。
术语“realizable”，意味着模型要确保在雷诺压力中要有数学约束，湍流的连续性。
应用范围：可实现的k-ε模型直接的好处是对于平板和圆柱射流的发散比率的更精确的预测。
而且它对于旋转流动、强逆压梯度的边界层流动、流动分离和二次流有很好的表现。
可实现的k-ε模型和RNG k-ε模型都显现出比标准k-ε模型在强流线弯曲、漩涡和旋转有更好的表现。
由于带旋流修正的k-ε模型是新出现的模型，所以现在还没有确凿的证据表明它比RNG k-ε模型有更好的表现。
但是最初的研究表明可实现的k-ε模型在所有k-ε模型中流动分离和复杂二次流有很好的作用。
该模型适合的流动类型比较广泛，包括有旋均匀剪切流，自由流（射流和混合层），腔道流动和边界层流动。
对以上流动过程模拟结果都比标准k-ε模型的结果好，特别是可再现k-ε模型对圆口射流和平板射流模拟中，能给出较好的射流扩张。
模型评价：可实现的k-ε模型的一个不足是在主要计算旋转和静态流动区域时不能提供自然的湍流粘度，这是因为可实现的k-ε模型在定义湍流粘度时考虑了平均旋度的影响。
这种额外的旋转影响已经在单一旋转参考系中得到证实，而且表现要好于标准k-ε模型。
由于这些修改，把它应用于多重参考系统中需要注意。
应用范围：Wilcox k-ω模型预测了自由剪切流传播速率，像尾流、混合流动、平板绕流、圆柱绕流和放射状喷射，因而可以应用于墙壁束缚流动和自由剪切流动。
3. SST k-ω模型：SST k-ω模型由Menter发展，以便使得在广泛的领域中可以独立于k-ε模型，使得在近壁自由流中k-ω模型有广泛的应用范围和精度。
为了达到此目的，k-ε模型变成了k-ω公式。
SST k-ω模型和标准的k-ω模型相似，但有以下改进：•SST k-ω模型和k-ε模型的变形增长于混合功能和双模型加在一起。
混合功能是为近壁区域设计的，这个区域对标准的k-ω模型有效，还有自由表面，这对k-ε模型的变形有效。
•SST k-ω模型合并了来源于ω方程中的交叉扩散。
•湍流粘度考虑到了湍流剪应力的传播。
•模型常量不同。
这些改进使得SST k-ω模型比标准k-ω模型在广泛的流动领域中有更高的精度和可信度。
4. k-ω模型标准的k-ω模型：标准的k-ω模型是基于Wilcox k-ω模型，它是为考虑低雷诺数、可压缩性和剪切流传播而修改的。
标准的k-ε模型的一个变形就是SST k-ω模型，它在FLUENT中也是可用的。