Fluent_边界条件大总结
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。
ansys fluent边界条件
ansys fluent边界条件一、边界条件是啥呢？在ANSYS Fluent这个神奇的世界里呀，边界条件就像是游戏规则一样重要呢。
它告诉这个软件，在我们所研究的这个模型的边界上，各种物理量是怎么个情况。
比如说，流体在边界上是怎么流进来的，速度是多少呀，压力是多大呀，就像你告诉一个小机器人，这个地方的东西得按照这样的规则来办事哦。
这就好比是给流体的活动设定了一个舞台的边界，告诉它在这个边界上你得这么表现，不能乱来哦。
二、常见的边界条件类型。
1. 速度入口边界条件。
这就像是给流体开了个专门的入口，还规定了它们进来的速度呢。
比如说，你可以告诉Fluent，在这个入口处，流体是以每秒5米的速度匀速进来的，就像一群小蚂蚁按照整齐的步伐进入一个小城堡一样。
这个速度入口边界条件在很多实际情况里都特别有用，像模拟水管里的水流进来的时候，你就得知道水进来的速度大概是多少，这样才能准确地算出后面的各种情况呀。
2. 压力入口边界条件。
这个呢，就是从压力的角度来设定边界啦。
你想啊，就像给气球打气一样，你通过控制打气筒的压力来决定气球里面空气的多少。
在Fluent里，你设定了压力入口边界条件，就相当于告诉软件这个入口处的压力是多少，然后软件就会根据这个压力去计算流体的流动情况。
比如说在一些涉及到气体流动的模拟中，像风洞实验的模拟，你就可能会用到这个压力入口边界条件。
3. 壁面边界条件。
壁面边界条件就像是给流体划了个界限，告诉它哪些地方是不能随便穿透的，就像一堵墙一样。
流体到了这个壁面，就只能乖乖地按照一定的规则来行事啦。
比如说，流体在壁面上可能会有速度为零的情况，就像小水珠碰到玻璃壁面，就只能停在那里，不能穿过玻璃。
而且呀，壁面的粗糙度之类的因素也会影响流体的流动，在Fluent里你也可以设定这些参数，就像给壁面穿上不同粗糙度的衣服，看看流体在不同情况下的表现呢。
三、边界条件设置的小窍门。
1. 参考实际情况。
在设置边界条件的时候呀，可不能瞎猜哦。
fluent壁面边界条件
fluent壁面边界条件Fluent壁面边界条件简介在计算流体力学中，Fluent是一种常用的流体模拟软件。
在建模过程中，为了更准确地描述流体行为，我们需要设定适当的边界条件。
本文将介绍Fluent中的壁面边界条件及其应用。
什么是壁面边界条件？壁面边界条件是指模拟中设置在流场壁面上的条件。
由于流体不能穿过实际物体表面，为了模拟真实的流场情况，我们通常需要对壁面进行特殊处理。
壁面边界条件的分类根据不同的情况，Fluent提供了多种壁面边界条件选项，包括但不限于：•不可滑移壁面（No Slip Wall）：流体与壁面有接触，速度与壁面相同，这是常见的壁面边界条件。
•自由壁面（Free Slip Wall）：流体与壁面有接触，速度沿法线方向与壁面相同，沿切向方向无滑移，适用于液体与气体相互接触的情况。
•摩擦壁面（Wall with Specified Shear Stress）：在壁面上设定指定的剪切应力，常用于模拟壁面粗糙度和摩擦系数的影响。
•周期壁面（Periodic Wall）：用于模拟周期性边界条件，可以将流体域中的一个壁面视为周期性的重复单位。
壁面边界条件的设置方法在Fluent中，我们可以通过以下步骤设置壁面边界条件：1.打开Fluent软件，并导入需要模拟的流体场景。
2.进入Boundary Conditions（边界条件）设置界面。
3.选择所需的壁面组件，并在Type（类型）选项中选择合适的壁面边界条件。
4.根据实际情况，设置壁面边界条件的各个参数。
5.完成设置后，保存并运行模拟。
壁面边界条件的应用案例壁面边界条件的选择和设置直接影响流体模拟结果的准确性。
以下是一些常见的应用案例：•空气动力学中的翼型模拟：对于飞行器翼型表面，通常使用不可滑移壁面条件。
•汽车气动学模拟：对于车辆表面，通常使用摩擦壁面条件。
•水动力学中的船舶模拟：对于船舶表面，通常使用自由壁面条件。
小结准确设置壁面边界条件是流体模拟中不可或缺的一步。
fluent解释型边界条件
fluent解释型边界条件
在流体动力学中，边界条件是指在计算流体流动时应用于流动域边界的限制条件。
边界条件可以限制流体动力学模拟的边界和物理行为，以便模拟各种现实世界的情况。
"fluent"是一种常用的计算流体动力学软件，它提供了多种边
界条件选项。
以下是一些常见的"fluent"解释型边界条件：
1. 壁面条件：在流体流动域的固体表面上，速度为零且流体与壁面无相对运动。
这种边界条件模拟了流体流动在实际物体表面上的停滞现象。
2. 入口条件：这种边界条件指定了流体进入流动域的初始状态。
通常需要指定入口处的流体速度、压力和其他相关参数。
这可以通过实验数据、数学模型或其他方法获得。
3. 出口条件：出口条件用于指定流体从流动域中排出的方式。
通常需要指定出口处的流体速度、压力或其他参数。
这要求边界处的流体与环境的相互作用。
4. 对称条件：对称边界条件假设流动域中的流体以某种方式对称。
这意味着流场的某些属性在对称面上是对称的，例如速度或压力。
这样的边界条件可以减少计算量。
5. 对流条件：对流边界条件描述了物质在流动域中的传输方式。
对流条件可以指定物质在边界处的流动速度或浓度等特性。
6. 强制速度条件：强制速度边界条件直接指定了边界处的流体速度。
这种条件可以用来模拟外部激励对流动的影响，例如粘性流体中的涡流。
这些是"fluent"软件中常见的解释型边界条件，可以根据具体的模拟需求选择适当的条件。
fluent第五章边界条件
第五章 边界条件5-1 FLUENT 程序边界条件种类FLUENT 的边界条件包括： 1， 流动进、出口边界条件2， 壁面，轴对称和周期性边界3， Internal cell zones ：fluid, solid (porous is a type of fluid zone )4， Internal face boundaries ：fan, radiator, porous jump, wall, interior5－2 流动进口、出口边界条件FLUENT 提供了10种类型的流动进、出口条件，它们分别是：★一般形式： ★可压缩流动： 压力进口 质量进口 压力出口 压力远场★不可压缩流动： ★特殊进出口条件： 速度进口 进口通分，出口通风 自由流出 吸气风扇，排气风扇进口出口壁面orifice (interior)orifice_plate and orifice_plate-shadow流体Example: Face and Cell zones associated with Pipe Flow through orifice plate1，速度进口（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，对可压缩问题不适用，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，压力进口（pressure-inlet）：给出进口的总压和其它需要计算的标量进口值。
对计算可压不可压问题都适用。
3，质量流进口（mass-flow-inlet）：主要用于可压缩流动，给出进口的质量流量。
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。
4，压力出口（pressure-outlet）：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。
该边界条件只能用于模拟亚音速流动。
5，压力远场（pressure-far-field）：该边界条件只对可压缩流动适合。
FLUENT软件中边界条件
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。
fluent温度壁面边界条件
fluent温度壁面边界条件Fluent温度壁面边界条件一、引言在CFD（Computational Fluid Dynamics）计算中，壁面边界条件是非常重要的一部分，对于温度场的模拟和预测至关重要。
Fluent 作为一种流体力学仿真软件，提供了多种壁面边界条件选项，其中包括温度壁面边界条件。
本文将对Fluent温度壁面边界条件进行详细介绍和分析。
二、壁面边界条件的作用在CFD计算中，壁面边界条件用于模拟流体在实际壁面上的温度变化情况。
通过设定合适的壁面边界条件，可以准确地模拟和预测流体在实际壁面上的温度分布，从而为工程设计和优化提供重要的参考依据。
三、Fluent温度壁面边界条件的选项Fluent提供了多种温度壁面边界条件选项，包括：1. 温度固定壁面（Temperature）：该选项适用于需要设定壁面固定温度的情况。
用户可以直接输入所需的壁面温度值，Fluent会将该温度值作为壁面的边界条件进行计算。
2. 热流量固定壁面（Heat Flux）：该选项适用于需要设定壁面固定热流量的情况。
用户可以直接输入所需的壁面热流量值，Fluent会根据设定的热流量值计算壁面的温度分布。
3. 对流换热壁面（Convection）：该选项适用于需要考虑对流换热的情况。
用户需要输入壁面的对流换热系数和环境温度，Fluent会根据这些参数计算壁面的温度分布。
4. 辐射换热壁面（Radiation）：该选项适用于需要考虑辐射换热的情况。
用户需要输入壁面的辐射换热系数和环境温度，Fluent会根据这些参数计算壁面的温度分布。
5. 热通量与温度梯度壁面（Heat Flux and Temperature Gradient）：该选项适用于需要同时考虑热通量和温度梯度的情况。
用户需要输入壁面的热通量和温度梯度值，Fluent会根据这些参数计算壁面的温度分布。
四、选取合适的温度壁面边界条件选取合适的温度壁面边界条件需要考虑多个因素，包括实际工程中的壁面热传导、对流换热和辐射换热等因素。
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Outflow:
出口流量定义如下:
mi=FRWi/ΣFRWi 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 .
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
边界条件的具体内容和计算中采用的物理模型、 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 2 Air 1 3 Combustor Wall
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.
பைடு நூலகம்
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.
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.
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. 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.
计算传热学—CFD软件介绍/培训
南京航空航天大学 能源与动力学院
2003.5
仅供内部教学使用。如有任何版权问题，请和mao108@联系
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.
一般: 一般 Pressure inlet, Pressure outlet 不可压: 不可压 Velocity inlet, Outflow 可压: 可压 Mass flow inlet, Pressure far-field 特殊: 特殊 Inlet vent, outlet vent, intake fan, exhaust fan interior 其它: 其它 Wall, Symmetry, Periodic, Axis
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:
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.
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 从Type中选择新的类型.
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.
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
可以被用作模拟“Free”面.
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
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.
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——Specify Type
选择边界对应的几何体
默认值：体
选择边界的类型.
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
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
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
利用 UDFs and Profiles可以 定义复杂的边界条件
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 . 模拟充分发展流. 在Gambit中预先 flow 定义为 translational.
Rotationally periodic planes
Translationally periodic planes
p absolute = p gauge + p operating
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.
outlet
单元、区域
Fluid and Solid
inlet
相交面
Fan, Interior, Porous Jump, Radiator, Walls
wall Orifice_plate and orifice_plateshadow
基本流程
Solver Gambit Boundary Type Fluid Type Select Boundary Fluent Set Parameters
Symmetry and Axis Boundaries
Symmetry Boundary
简化计算量. 不需任何参数. 计算域和几何形状必须对称:
对称面上法向速度为零 所有的变量法向梯度为零
Axis Boundary
symmetry planes
模拟二维轴对称问题. 不需任何参数.
Periodic Boundaries
Inlet Flow Direction
Ttotal = Tstatic (1 +
k 1 2 M ) 2
k 1 2 k /( k 1) M ) 2
Incompressible flows: ptotal = pstatic +
1 2 ρv 2
Pressure Inlet (2)
注意的是 Gauge pressure 必须给定.
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
Wall Boundaries
速度：无滑移 切向速度和固壁面速度相等. 法向速度为零 可以定义壁面剪切力. 热边界: 几种不同的条件 包括定义壁面厚度. 定义运动的壁面.
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