Fluent邊界設置的案例
三十三、Fluent邊界條件湍流參數設置詳解
邊界條件概述</strong></p><p> </p><p><strong>1.1 邊界條件概念</strong></p><p><br></p><p>邊界條件說白了就是求解微分方程的某些附加條件，這些附加條件對計算邊界做出了要求，比如某個邊界溫度必須為500K，Fluent求解時必須首先滿足這些要求。</p><p><br></p><p>求解任何微分方程都需要給定兩類條件才能求出定解，一類是邊界條件，另一類就是初始條件。</p><p><br></p><p>Fluent恰巧需要用戶給出這兩類條件(實際上任何數值軟件如Matlab都需要給出這兩類條件)。</p><p><br></p><p> <img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/8tJMdLVYZy9N2FhkJ4HWNaJA2DPQMlmMoksqiarYia3g2gcIFcX69xUNVFYkus6YERyYGMtlNO7wqAAbgQy3UY9Q/640?wx_fmt=png"> </p><p><br></p><p><strong>1.2 Fluent邊界條件</strong></p><p><br></p><p>Fluent邊界條件類型非常非常豐富，僅僅針對進出口邊界，Fluent就提供了12種邊界條件類型。
展開 [問題討論]Fluent中的邊界條件設置總結
壓力進口邊界條件通常用于不知道進口流率或流動速度時候的流動，這類流動在工程中常見，如浮力驅動的流動問題。壓力進口條件還可以用于處理外部或者非受限流動的自由邊界。
壓力邊界條件的設置如圖，其中第一項的表壓強與絕對壓強，操作壓強有如下關系：
Operating pressure 輸入：Define—>operating conditions
另外還應注意，這里給出的表壓強的大小，是入口邊界上的總壓。
fluent使用經驗 y+ 周期性邊界條件 收斂標準 修改fluent中單位
1.define-general-scale中，view length unit in表示設置長度的工作單位。
2.write case的時候如果輸出文件的后綴為.cas.gz(或者.gz),那么，cas文件將以壓縮包的形式保存。讀入的時候直接讀入壓縮文件即可。
3.三種判斷收斂的方法：（1）殘差達到一個可以接受的程度：默認出了能量是10^-6以外，其余的全是10^-3。
（2）求解值不再隨迭代發生改變：有時候，殘差還在下降，但是某些監視的流動變量不再發生變化即可。
（3）系統的質量、動量、能量達到平衡：利用flux report實現，要求凈不平衡量小于0.2%。
4.創建一對周期性邊界的的方法：（1）在命令框中按回車，得到命令提示符>
（2）輸入mesh/modify-zones/make-periodic,再根據提示選擇相應的面。
5.outflow邊界條件不需要給定任何入口的物理條件，但是應用也會有限制，大致為以下四點：
1.只能用于不可壓縮流動
2.出口處流動充分發展
3.不能與任何壓力邊界條件搭配使用（壓力入口、壓力出口）
4.不能用于計算流量分配問題（比如有多個出口的問題）
6.在壓力出口中，會要求輸入相應的backflow turbulent intensity等值，這些值只有在迭代時產生返流的時候才會使用，
通常設置成一個合理的值。算例14中，設置為intensity 10%，diameter hydraulic按實際模型數值。
展開 FLUENT明渠邊界應用
右鍵點擊mesh，選擇子菜單 insert > sizing，選擇幾何，設置element size為0.1。
右鍵點擊mesh，選擇子菜單Generate mesh，生成網格。
選擇左側邊，點擊右鍵，選擇Create named selection，設置邊界名稱為velocity_inlet。如圖4所示。同樣操作設置右側邊界名稱為outfow。設置上邊界名稱為walls_top，設置底部邊界名稱為walls_bottom（這里命名遵循一定規則的話，導入至fluent會自動識別邊界類型，否則需要人工指定邊界類型）。
圖4 指定邊界名稱
退出mesh模塊。右鍵點擊A3單元格，選擇Update以更新數據。
5、進入FLUENT，設置general項設置
雙擊圖2中的A4單元格，進入FLUENT設置。選擇Double Precision（雙精度）計算。
這里不需要進行scale操作，設置Generate中Time為transient（瞬態計算），勾選Gravity項，設置重力加速度方向為Y軸-9.81。如圖5所示。
圖5 General設置
6、設置VOF
進入Models項，選擇MultiPhase，點擊Edit按鈕，設置多相流。進行如圖6所示設置。
圖6 設置VOF模型
7、設置湍流模型
選擇RNG k-epsilon模型，選用scalable wall function。如圖7所示。
圖7 設置湍流模型
8、添加材料水
進入material項，添加水至材料清單中。（此步太基礎，篇幅所限，略去）
9、設置Phases
進入Phases項，設置空氣為主相，水為第二相。
10、設置計算域屬性
進入Cell Zone Conditions項，確保Phases下選擇的是Mixture，點擊Edit按鈕編輯流體域屬性。
展開 
【轉】FLUENT的邊界類型
在前處理軟件中設置了interface，導入到fluent中若沒有設定grid interface，則在網格檢查中依然會報錯，不過設定了interface對之后再檢查的話，錯誤提示會消失。
其實我個人的建議是，在gambit中只指定名稱而不指定邊界類型，具體的類型到fluent中再修改。當然修改中還是要遵循上面的規則的。單面類型的邊界一定只能應用于外邊界，雙面類型區域只能用于計算域內部。
ANSYS Fluent 邊界條件（二）之outflow自由出口
在此位置，Outflow邊界條件完全符合。
四、使用設置
文章來源：水木制造
gambit邊界設置
請問各位高手，gambit邊界怎么設置？急！
邊界條件設置圖片
邊界條件設置圖片
STAR CCM+中關于邊界條件的設置(二)
3.入口邊界條件
入口邊界條件包含的速度入口、質量流量入口和停滯入口。在計算前是需要對氣流的方向進行指定的。在一般情況下只考慮三種情況如下圖所示，邊界幾何法向指定：氣流方向與入口邊界垂直；參考角度：設置與邊界形成的夾角；坐標合成：設置局部或全局坐標系上各個分量。
入口邊界的氣流方向不同對結果影響較大，以一個案例來說明在不同角度下整場的速度分布，如下圖。左圖為指定X方向的流動，該流動方向與入口邊界法向相同，在整個求解域中得到相對均勻的速度場分布。右圖為在Z方向上增加了一個速度分量w入口處的氣流與入口邊界形成一個夾角，氣流進入求解域后沿XZ合速度方向流動，受到頂部壁面和出口的共同影響形成拱形的速度流場分布。
入口邊界條件與氣流的流動息息相關，對于不同規范（通常使用雷諾數Re表征速度的大小，時間尺度表征定常及非定常等），熱交換假設等都適用。以一個表格來簡單總結一下入口可以設置的物質量。
文章來源： 今宏科技Gohope
展開 fluent邊界條件的修改與設定的一些技巧
求解邊界條件的確定是計算流體力學中一個非常重要的問題。流場的數值模擬需在有限區域內進行，因此，在區域邊界上給定邊界條件時要求在數學上滿足適定性，在物理上具有明顯意義。 邊界條件一般是在求解區域的邊界上，求解的變量隨地點和時間的變化情況。對于Fluent計算，邊界條件的設置直接影響到計算結果的精度。
1、邊界條件分類
從應用角度來看，fluent中邊界條件分類如下：
（1）進出口邊界條件：壓力、速度、質量進口、進風口、進氣扇、壓力出口、壓力遠場邊界條件、質量出口、通風口、排氣扇；
（2）壁面、repeating, and pole boundaries：壁面，對稱，周期，軸；
（3）內部單元區域：流體、固體( 多孔是一種流動區域類型)；
（4）內部表面邊界：風扇、散熱器、多孔跳躍、壁面、內部。（內部表面邊界條件定義在單元表面，這意味著它們沒有有限厚度，并提供了流場性質的每一步的變化。這些邊界條件用來補充描述排氣扇、細孔薄膜以及散熱器的物理模型。內部表面區域的內部類型不需要你輸入任何東西。)
2、邊界條件面板
邊界條件面板通過以下步驟打開：fluent打開——讀取mesh——選擇Define——Boundary Conditions...，到此面板已經打開，見下圖：
通過面板，可以發現，能夠進行以下設置：邊界類型的更改、邊界條件的給定、以及邊界條件的復制。
（1）邊界類型的更改
假如我們在前處理軟件中，只是對邊界進行了分隔開，而沒有進行適當的設定時，或者原本設定的邊界條件有誤時，此時，我們可以通過以下操作進行更改類型。
首先在Zone中選擇要更改的邊界名，得到下面的示意圖。
展開 可壓縮流體邊界條件的設置
最近，在做超臨界CO2流體的傳熱和流動模擬，邊界條件的設置總是不太清楚，請高手們指點下
FLUENT中關于邊界和域的操作
以下圖所示的旋轉周期性流場域為例（此處讀取的是兩個相同的網格，實際也可以不同），若所取流場區域偏小，如原本取了1/12，現想改為取1/6區域，除可在網格軟件中操作外，也可在FLUENT中實現。
FLUENT中操作示例：
（1）進入Setting Up Domian > Transfrom > Rotate（平移周期性網格則使用Translate），進入Rotate Mesh面板。
在Rotate Mesh面板中，設置旋轉角度、旋轉軸等參數，然后點擊Rotate完成原始網格的旋轉。
（2）進入Setting Up Domian > Append > Append Case File…，進入Rotate Mesh面板。
完成后如下圖所示。（3）對于復制域之后，兩域之間中間重合的面，則可使用邊界融合（Fuse Face Zone）命令作合并，使其變成內部面。兩個域以及其它邊界，也可以使用Merge Zones命令作進一步合并。
9、禁用/激活/刪除域（Deactivate/Activate/Delete Cell Zones）
可使用禁用域命令，禁用仿真模型中的某此域，使其不參與計算。后續需要其參與計算時可使用激活域命令還原。不需要再使用的域也可使用刪除命令清除。
10、創建周期性邊界（Make Periodic）
若在網格軟件中進行邊界標定時，沒有設定周期邊界（指沒有將邊界類型設定為periodic類型），也可以在FLUENT中作更改。在TUI界面輸入/mesh/modify-zones> make-periodic，根據分別輸入兩個邊界面的ID或名稱并回車，然后輸入yes或no確定邊界類型。
小結
說明：雖然建模、網格等前處理軟件工具中能夠完成的工作，很多也能夠在FLUENT中完成。
展開 關于Fluent熱邊界條件清單
1、壁面熱邊界，是基于Fluent計算傳熱問題的關鍵，因此大家有必須把各類邊界條件研究清楚。
-熱通量（熱流密度）；
-溫度
-對流
-輻射
-混合
-基于系統耦合器
-基于映射界面
2、Fluent壁面熱邊界條件的理論基礎就是1維傳熱學
3、熱流密度邊界：
上述適用于壁面臨近的區域為流體區域，當壁面臨界的區域為固體區域時，則使用下式計算：
4、溫度邊界：
壁面一側為流體區域時
壁面一側為固體區域時
5、對流邊界：
對流換熱邊界只針對流體，基于傳遞熱通量相等原理，得到了上式，默認在壁面位置沒有溫降低也沒有吸熱，如果用戶設置了壁面厚度，則可以考慮熱阻，如果用戶設置生熱率則可以考慮壁面發熱。
6、熱輻射邊界：
熱輻射邊界只針對流體，基于傳遞熱通量相等原理，得到了上式，在Fluent流體區域一側熱量基于對流換熱計算，在壁面外側熱量基于輻射傳熱定律計算。默認在壁面位置沒有溫降低也沒有吸熱，如果用戶設置了壁面厚度，則可以考慮熱阻，如果用戶設置生熱率則可以考慮壁面發熱。
7、混合傳熱邊界：
混合傳熱邊界只針對流體，基于傳遞熱通量相等原理，得到了上式，在Fluent流體區域一側熱量基于對流換熱計算，在壁面外側熱量基于輻射傳熱定律和對流換熱計算計算。默認在壁面位置沒有溫降低也沒有吸熱，如果用戶設置了壁面厚度，則可以考慮熱阻，如果用戶設置生熱率則可以考慮壁面發熱。
展開 在FLUENT中分割邊界及計算域
常常遇到這種情景：辛辛苦苦在gambit或ICEM CFD中做完了網格，導入到Fluent中后，好不容易把前面參數設置完了（如general、material、Model、Phases等項），結果到了boundary condition項，傻眼了，發現自己忘記了進行邊界標定（在gambit中是邊界命名，在ICEM CFD中是創建part），于是乎全部推倒重來一遍，死的心都有了。
其實在導入fluent后沒有進行邊界標定，犯不上如此糾結，fluent提供了一系列的網格操作工具，可以將完整的計算域邊界分離出來，也可以將一個計算域切割成多個計算域。本次只說明邊界分離問題。
在FLUENT中分離邊界主要有四種分割方式：Angle（根據角度進行分割）、Face（根據面進行分割）、Mark（利用標記區域分割）、Region（利用區域分割）。其中Angle與Mark方式用得比較多。下面以一個比較簡單的例子來說明面域分割的問題。
本例的網格模型非常簡單，就是一個邊長10的正方體。由于在導出網格之前未進行邊界標定，因此導入至fluent中后只有一個計算域，一個wall邊界。網格如左下圖所示，網格信息如右下圖所示。
圖1 網格及網格信息
我們需要先將邊界分割出來，然后利用其他的切割區域，分割出進出口邊界。
1、邊界分割
由于幾何比較規則，我們可以利用角度進行分割。進入Mesh > Separate > Faces…子菜單，彈出Separate Face Zones面板，進行下圖所示設置。選擇options為Angle，設置angle角度為89°，選擇Zones為walls。
圖2 邊界分割面板
說明：設置角度小于面法向夾角時，面會被分割成兩部分。此例中面法線夾角為90°，因此設置89°可以將其分割。
點擊Separate按鈕將進行分割操作。
展開 STAR CCM+中關于邊界條件的設置(三)
4.出口邊界條件
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。
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