Fluent邊界命名
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-04-12
Fluent邊界命名的視頻教程
FLUENT中關(guān)于邊界和域的操作（分割、合并邊界或域）
以FLUENT19.2演示，關(guān)于邊界和域的操作，如分割、合并邊界或域。 該視頻可與以下帖子一起閱覽。 FLUENT中關(guān)于邊界和域的操作 https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1197092
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Fluent邊界命名的實(shí)例教程
4.創(chuàng)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(jù)提示選擇相應(yīng)的面。
5.outflow邊界條件不需要給定任何入口的物理?xiàng)l件，但是應(yīng)用也會有限制，大致為以下四點(diǎn)：
1.只能用于不可壓縮流動
2.出口處流動充分發(fā)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(jì)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(yīng)的backflow turbulent intensity等值，這些值只有在迭代時產(chǎn)生返流的時候才會使用，
通常設(shè)置成一個合理的值。算例14中，設(shè)置為intensity 10%，diameter hydraulic按實(shí)際模型數(shù)值。
7.后處理的時候，顯示速度矢量圖的時候，箭頭的長度可以不按速度的大小給出，而僅由箭頭的顏色決定，具體的操作:
Vector options.勾選Fixed Length
8.波爾茲曼數(shù)能表征傳熱中對流傳熱和輻射傳熱所占的比例，具體的表達(dá)式在第14個例子的最后。
9.不要使用那些書上寫的y+與yp的計(jì)算公式，那個公式一般只能提供數(shù)量級上的參考。推薦大家使用NASA的粘性網(wǎng)格間距計(jì)算
器，設(shè)定你想要的y+值，它就能給你計(jì)算出第一層網(wǎng)格高度，與計(jì)算結(jié)果的y+很接近。
展開 FLUENT中關(guān)于邊界和域的操作
仿真前處理（建模、網(wǎng)格、邊界標(biāo)定），通常是一個慢工細(xì)活的過程，很容易出現(xiàn)疏漏或考慮不周的情況，如物理模型簡化不夠、仿真域劃分不合理等，這時返回修改會導(dǎo)致很大的工作量，造成一些麻煩。實(shí)際上，關(guān)于邊界和域的很多操作，也都是能夠在FLUENT中完成的，雖然不如前處理軟件那邊強(qiáng)大，特殊情況下也能夠解燃眉之急。
共包括以下十小節(jié)：
1、邊界分割（Separate Face Zones）
2、域分割（Separate Cell Zones）
3、刪除域（Delete Zones）
4、合并邊界或域（Merge Zones）
5、網(wǎng)格分割（Slitting Face Zone）
6、邊界融合（Fuse Fase Zones）
7、邊界延長（Extrude Face Zone）
8、添加域（Append Case）
9、禁用/激活/刪除域（Deactivate/Activate/Delete Cell Zones）
10、創(chuàng)建周期性邊界（Make Periodic）
詳細(xì)內(nèi)容如下(原本臺式已使用2020R3版，特殊時期，筆記本作的演示，因而截圖為19.2版本界面)：
1、邊界分割（Separate Face Zones）
邊界分割（Separate Face Zones）用于將多個標(biāo)定在一起的面（多個面標(biāo)定在一個邊界名稱中）分割為各自單一的邊界面。如，劃分網(wǎng)格過程中，在進(jìn)行邊界標(biāo)定時，不小心將兩個應(yīng)該單獨(dú)標(biāo)定的面定義成了一個名字，在FLUENT（Boundary Condition項(xiàng)）中這兩個面就會顯示成為一個邊界，這時就可以使用邊界分割將這兩個面分開。
在FLUENT中分離邊界主要有四種分割方式：Angle（根據(jù)角度進(jìn)行分割）、Face（根據(jù)面進(jìn)行分割）、Mark（利用標(biāo)記區(qū)域分割）、Region（利用區(qū)域分割）。
展開 1、壁面熱邊界，是基于Fluent計(jì)算傳熱問題的關(guān)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(tǒng)耦合器
-基于映射界面
2、Fluent壁面熱邊界條件的理論基礎(chǔ)就是1維傳熱學(xué)
3、熱流密度邊界：
上述適用于壁面臨近的區(qū)域?yàn)榱黧w區(qū)域，當(dāng)壁面臨界的區(qū)域?yàn)楣腆w區(qū)域時，則使用下式計(jì)算：
4、溫度邊界：
壁面一側(cè)為流體區(qū)域時
壁面一側(cè)為固體區(qū)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(rèn)在壁面位置沒有溫降低也沒有吸熱，如果用戶設(shè)置了壁面厚度，則可以考慮熱阻，如果用戶設(shè)置生熱率則可以考慮壁面發(fā)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(qū)域一側(cè)熱量基于對流換熱計(jì)算，在壁面外側(cè)熱量基于輻射傳熱定律計(jì)算。默認(rèn)在壁面位置沒有溫降低也沒有吸熱，如果用戶設(shè)置了壁面厚度，則可以考慮熱阻，如果用戶設(shè)置生熱率則可以考慮壁面發(fā)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(qū)域一側(cè)熱量基于對流換熱計(jì)算，在壁面外側(cè)熱量基于輻射傳熱定律和對流換熱計(jì)算計(jì)算。默認(rèn)在壁面位置沒有溫降低也沒有吸熱，如果用戶設(shè)置了壁面厚度，則可以考慮熱阻，如果用戶設(shè)置生熱率則可以考慮壁面發(fā)熱。
展開 常常遇到這種情景：辛辛苦苦在gambit或ICEM CFD中做完了網(wǎng)格，導(dǎo)入到Fluent中后，好不容易把前面參數(shù)設(shè)置完了（如general、material、Model、Phases等項(xiàng)），結(jié)果到了boundary condition項(xiàng)，傻眼了，發(fā)現(xiàn)自己忘記了進(jìn)行邊界標(biāo)定（在gambit中是邊界命名，在ICEM CFD中是創(chuàng)建part），于是乎全部推倒重來一遍，死的心都有了。
其實(shí)在導(dǎo)入fluent后沒有進(jìn)行邊界標(biāo)定，犯不上如此糾結(jié)，fluent提供了一系列的網(wǎng)格操作工具，可以將完整的計(jì)算域邊界分離出來，也可以將一個計(jì)算域切割成多個計(jì)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(jù)角度進(jìn)行分割）、Face（根據(jù)面進(jìn)行分割）、Mark（利用標(biāo)記區(qū)域分割）、Region（利用區(qū)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(wǎng)格模型非常簡單，就是一個邊長10的正方體。由于在導(dǎo)出網(wǎng)格之前未進(jìn)行邊界標(biāo)定，因此導(dǎo)入至fluent中后只有一個計(jì)算域，一個wall邊界。網(wǎng)格如左下圖所示，網(wǎng)格信息如右下圖所示。
圖1 網(wǎng)格及網(wǎng)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(qū)域，分割出進(jìn)出口邊界。
1、邊界分割
由于幾何比較規(guī)則，我們可以利用角度進(jìn)行分割。進(jìn)入Mesh > Separate > Faces…子菜單，彈出Separate Face Zones面板，進(jìn)行下圖所示設(shè)置。選擇options為Angle，設(shè)置angle角度為89°，選擇Zones為walls。
圖2 邊界分割面板
說明：設(shè)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(shè)置89°可以將其分割。
點(diǎn)擊Separate按鈕將進(jìn)行分割操作。
展開 選擇左側(cè)邊，點(diǎn)擊右鍵，選擇Create named selection，設(shè)置邊界名稱為velocity_inlet。如圖4所示。同樣操作設(shè)置右側(cè)邊界名稱為outfow。設(shè)置上邊界名稱為walls_top，設(shè)置底部邊界名稱為walls_bottom（這里命名遵循一定規(guī)則的話，導(dǎo)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(diǎn)擊A3單元格，選擇Update以更新數(shù)據(jù)。
5、進(jìn)入FLUENT，設(shè)置general項(xiàng)設(shè)置
雙擊圖2中的A4單元格，進(jìn)入FLUENT設(shè)置。選擇Double Precision（雙精度）計(jì)算。
這里不需要進(jìn)行scale操作，設(shè)置Generate中Time為transient（瞬態(tài)計(jì)算），勾選Gravity項(xiàng)，設(shè)置重力加速度方向?yàn)閅軸-9.81。如圖5所示。
圖5 General設(shè)置
6、設(shè)置VOF
進(jìn)入Models項(xiàng)，選擇MultiPhase，點(diǎn)擊Edit按鈕，設(shè)置多相流。進(jìn)行如圖6所示設(shè)置。
圖6 設(shè)置VOF模型
7、設(shè)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(shè)置湍流模型
8、添加材料水
進(jìn)入material項(xiàng)，添加水至材料清單中。（此步太基礎(chǔ)，篇幅所限，略去）
9、設(shè)置Phases
進(jìn)入Phases項(xiàng)，設(shè)置空氣為主相，水為第二相。
10、設(shè)置計(jì)算域?qū)傩?進(jìn)入Cell Zone Conditions項(xiàng)，確保Phases下選擇的是Mixture，點(diǎn)擊Edit按鈕編輯流體域?qū)傩浴?/span>
展開 
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Hypermesh聯(lián)合Fluent仿真：教你創(chuàng)建CFD邊界層網(wǎng)格
導(dǎo)言：本教程適合采用Hypermesh作為CFD前處理軟件的新手，主要解決做流體仿真分析時，邊界層網(wǎng)格如何創(chuàng)建，以及內(nèi)部的四面體網(wǎng)格如何創(chuàng)建的問題，不包含求解器分析部分。
目錄：數(shù)據(jù)導(dǎo)入、數(shù)據(jù)清理、網(wǎng)格劃分、網(wǎng)格導(dǎo)出
1、 數(shù)據(jù)導(dǎo)入
在數(shù)據(jù)導(dǎo)入hypermesh之前確保一些大的清理步驟，比如塊的創(chuàng)建、切割
ANSYS Fluent 邊界條件outflow自由出口的介紹及使用。
一、outflow簡介
當(dāng)出口壓力與速度均未知時，可以使用Outflow邊界條件。該邊界通常無需定義任何物理參數(shù)，F(xiàn)luent利用計(jì)算域內(nèi)部信息通過數(shù)值外插獲取該邊界上的物理量分布。
Fluent將outflow邊界視作充分發(fā)展邊界，假設(shè)該邊界上的流動滿足充分發(fā)展流動假設(shè)。充分發(fā)展的流動是流動速度分布
<p><strong>0. 寫在前面</strong></p><p> </p><p>本來想寫一篇Fluent邊界條件設(shè)置的文章，結(jié)果發(fā)現(xiàn)內(nèi)容太多，因此退而求其次，想寫進(jìn)出口邊界設(shè)置的文章，發(fā)現(xiàn)內(nèi)容還是太多，最后就寫了這篇單單介紹邊界湍流參數(shù)設(shè)置的文章，結(jié)果內(nèi)容還是將近3000字。</p><p><br></p><p>本文干貨較多，通過對文章的閱讀，相信對于邊界湍流參數(shù)的設(shè)置大家不會有任何問題。</p
可以看到各部件以fluent中的邊界命名。選擇其中的upper-inlet、bot-inlet1、channel-inlet、outlet、對稱面sym-sta和對稱面面右鍵點(diǎn)擊刪除，因?yàn)檫@些面在實(shí)際物理中是不存在的，可能會發(fā)生物質(zhì)的流進(jìn)流出。
圖形界面如下。
FLUENT精典案例-翼型俯仰運(yùn)動仿真（NACA0012，壓力遠(yuǎn)場邊界）-#354
01
案例介紹
NACA0012翼型作俯仰運(yùn)動過程的仿真，監(jiān)測量升力、阻力的變化（其它結(jié)果可自動保存時間節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)出圖），翼型俯仰運(yùn)動規(guī)律為：α=0.016°+2.51°sin（5t），馬赫數(shù)Ma=0.755，雷諾數(shù)5.5×10e5。本例先作穩(wěn)態(tài)計(jì)算（穩(wěn)態(tài)計(jì)算時攻角為5°，且不考慮俯仰運(yùn)動
FLUENT中關(guān)于邊界和域的操作
仿真前處理（建模、網(wǎng)格、邊界標(biāo)定），通常是一個慢工細(xì)活的過程，很容易出現(xiàn)疏漏或考慮不周的情況，如物理模型簡化不夠、仿真域劃分不合理等，這時返回修改會導(dǎo)致很大的工作量，造成一些麻煩。實(shí)際上，關(guān)于邊界和域的很多操作，也都是能夠在FLUENT中完成的，雖然不如前處理軟件那邊強(qiáng)大，特殊情況下也能夠解燃眉之急。
共包括以下十小節(jié)：
1、邊界分割（Separate Face
FLUENT提供了10種類型的流動進(jìn)、出口條件，它們分別是：
?一般形式： ?可壓縮流動：
壓力進(jìn)口 質(zhì)量進(jìn)口
壓力出口 壓力遠(yuǎn)場
?不可壓縮流動： ?特殊進(jìn)出口條件：
速度進(jìn)口
1. CFD中說的壓力通常指的是中學(xué)里學(xué)的壓強(qiáng)，其單位是Pa，或者kg/(m·s2)。
2. 大氣壓、表壓和絕對壓力這三種壓力為流體力學(xué)中的概念。
大氣壓 ( atmospheric pressure )指的大氣對浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)。一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（1atm）=760毫米汞柱（mmHg）=101325Pa。
表壓（gauge pressure）指的是壓力表測壓值。根據(jù)目前壓力表的工作原理很容易知道表壓是一種特的相對壓力
工業(yè)上的流動問題大部分是湍流問題，當(dāng)我們采用湍流模型來模擬這些流動的時候，如何處理固體壁面附近的邊界層是一個問題。按照FLUENT的User’s Guide[1]的指導(dǎo)，壁面附近的網(wǎng)格在垂直于壁面的方向應(yīng)當(dāng)適當(dāng)加密，以準(zhǔn)確地模擬邊界層的效應(yīng)。但是，很多人在實(shí)際計(jì)算的時候，往往不對網(wǎng)格做邊界層加密（圖1），這是令人比較困惑的。
圖1 文獻(xiàn)[2]的物理模型和計(jì)算時使用的網(wǎng)格。
其中對劃分網(wǎng)格說的相對詳細(xì)，有案例比較。需要請自取
劃分網(wǎng)格和邊界條件.pptx
