STAR CCM+中關于邊界條件的設置(三)
2023年8月30日 13:23瀏覽：5797 收藏：4
出口邊界條件包含了靜壓力出口和“出口”。靜壓力出口比較常用，通常需要設置背壓值，在考慮到熱交換的時候也需要設置溫度參考值；靜壓力出口無法指定速度的方向；靜壓力出口可以配合所有的入口邊界條件來使用。
出口的位置也會對整個流場起著關鍵性作用，不同的出口位置也會導致整個流場的分布不同。如下圖所示。入口處氣流為均勻的法向方向，出口為靜壓力出口相同的背壓，相同的出口面積。但出口位置不同導致整場的速度分布不同。左圖的出入口之間的夾角較小，氣流分布相對流暢。右圖出入口之間夾角較大，導致整個氣流的流動向出口處偏轉。
“出口”出口邊界條件可以設置不同出口之間的流量的分配比率。不同的的分配比率影響整個流場的分布不同。仍使用第一個案例來說明“出口”邊界類型對流場的影響，如下圖所示。左圖為靜壓力出口，兩出口的背壓相同，由于出口管路的內徑大小不同造成出口管路的壓損不同，內徑較小的壓損較大流量較小，內徑較大的壓損較小流量
較大。往往在計算時求解域只保留的一段模型，對于1，2的背壓有時無法直接給出，但是可以給出的是1，2之間的流量分配比率。在這種情況下可以使用“出口”這種邊界條件來反映真實的工況。如右圖所示，出口1占整個出口的流量的80%在中間的氣流流動方向就向1出口流動，相對于右圖來了中間區域存在較大的漩渦。
值得注意的是“出口”邊界條件需要與速度或者質量流量入口配合使用。一般情況下不能與停滯進口配合使用，由于進入是總壓值，出口是流量百分比，整個方程中缺少速度項，只有在初始化的時候可以得到初始狀態的速度值，在邊界上無速度值，這樣會造成整場速度向初始狀態的速度場收斂。同樣的以一個表格來簡單總結一下出口可以設置的物質量。
出口邊界位置的選擇也是十分重要的，以上介紹的兩種出口邊界類型對出口的位置也是有相應的規定，如果假設位置對整體結果有較大的影響，那么計算結果必然會有較大的偏離。如下圖所示，氣流由左向右流動，當遇到L時在L右側形成尾流，如果將出口放置在尾流區域內，那么結果是錯誤的；一般的認為3L-8L為尾流的發展區域，如果出口位置放置在尾流發展區域內，那么結果會會有一點的偏差；一般認為10L以上是完全發展區，出口建議放置在該區域內。
文章來源： 今宏科技Gohope
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