Fluent入口速度
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-04-12
Fluent入口速度的視頻教程
基于fluent的蝶閥（入口為充分發(fā)展的湍流）內(nèi)流場(chǎng)仿真，視頻免費(fèi)無聲音，提供附件（需購買）練習(xí)。
使用一個(gè)模擬中的速度邊界條件（充分發(fā)展的湍流）應(yīng)用到另一個(gè)模擬（蝶閥入口條件）中。在這種情況下，我將提取三維管道的出口速度邊界條件，并在單獨(dú)的模擬中將該剖面應(yīng)用于具有相同直徑的蝶閥的進(jìn)口側(cè)。使用spaceclaim提取三維閥門的流體體積。
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Fluent入口速度的實(shí)例教程
OpenFOAM計(jì)算入口速度不一致對(duì)小球流場(chǎng)的影響，含全部計(jì)算文件
上次談過不可壓縮流動(dòng)中速度入口，自由出口邊界組合的計(jì)算模型內(nèi)各種壓力關(guān)系，本次采用相同的模型，不過使用壓力邊界。
FLUENT中壓力邊界包括壓力入口邊界及壓力出口邊界。
入口：壓力入口，總壓500Pa
出口：壓力出口，靜壓0Pa
其他條件保持不變。
1、進(jìn)出口流量統(tǒng)計(jì)
圖 1 流量統(tǒng)計(jì)
利用Report中的Flux進(jìn)行流量統(tǒng)計(jì)，如圖1所示，可以看出，在不可壓縮流動(dòng)中，進(jìn)出口流量是守恒的。
2、各種壓力統(tǒng)計(jì)
利用Report中的Surface Integral進(jìn)行壓力統(tǒng)計(jì)，這里取Area-Weighted Average。
圖 2壓力統(tǒng)計(jì)
圖2為各種壓力統(tǒng)計(jì)，從圖中的數(shù)據(jù)可以得出以下結(jié)論：
（1）入口設(shè)置的是總壓，但靜壓不為0，出口設(shè)置的靜壓為0，統(tǒng)計(jì)得出的靜壓與設(shè)置值一致。
（2）入口與出口動(dòng)壓基本保持一致，由于流量守恒，所以出口與入口平均速度保持一致，它們的細(xì)微差別在于出口位置速度分布不一致所造成，近似可認(rèn)為它們一致。
（3）入口總壓統(tǒng)計(jì)值為500Pa，與輸入值保持一致。出口總壓358.87Pa，與入口總壓并不一致，因此在不可壓流動(dòng)問題中，流量守恒，總壓不守恒。
（4）絕對(duì)壓力值=靜壓值+參考?jí)毫χ?01325。
（5）總壓=靜壓+動(dòng)壓。
3、進(jìn)出口平均速度
圖 3速度統(tǒng)計(jì)
從圖3所示的速度統(tǒng)計(jì)可以看出，進(jìn)出口速度值相同（因?yàn)榱髁渴睾悖?4、考察整個(gè)計(jì)算域
計(jì)算域內(nèi)總壓不守恒，因?yàn)橛?jì)算中考慮了粘性，粘性力會(huì)導(dǎo)致能量損失。下面將粘性模型改為無粘流Inviscid，如圖4所示。
圖 4無粘流動(dòng)
無粘計(jì)算的總壓統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖5所示。
展開 FLUENT中存在很多種壓力，包括參考?jí)毫ref，絕對(duì)壓力Pabs，相對(duì)壓力Prel ，表壓pgauge，總壓 ptotal，動(dòng)壓pdynamic ，靜壓 pstatic，大氣壓patm 等。這里以一個(gè)實(shí)例來說明這些壓力關(guān)系。
圖 1幾何模型
這些壓力之間的關(guān)系：
1、計(jì)算條件
計(jì)算模型為旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱模型，半徑100mm。
圖 2計(jì)算網(wǎng)格
計(jì)算用網(wǎng)格如圖2所示。流體密度1000kg/m3，粘度0.001Pa.s， 雷諾數(shù)2e5，選擇Realizable k-epsilon模型，增強(qiáng)壁面函數(shù)模型。
圖 3求解方法
求解方程使用Coupled，其他方程使用二階格式以提高精度。設(shè)置殘差標(biāo)準(zhǔn)1e-6。
2、結(jié)果分析
計(jì)算條件：入口采用速度入口，速度1m/s，出口使用outflow ，參考?jí)毫υO(shè)置為101325。
靜壓分布與速度分布云圖分布如圖4、圖5所示。動(dòng)壓分布如圖6所示。
從上述三幅圖可以看出一下關(guān)系：（1）速度分布趨勢(shì)與動(dòng)壓分布趨勢(shì)保持一致，即速度大的區(qū)域，動(dòng)壓也較大（2）靜壓分布于速度分布呈相反趨勢(shì)，即靜壓大的區(qū)域速度較小。
圖 4靜壓分布
圖 5 速度分布
圖 6 動(dòng)壓分布
圖 7絕對(duì)壓力
圖7為絕對(duì)壓力分布，其分布趨勢(shì)與圖4所示的靜壓分布趨勢(shì)完全一致，所不同的只是物理量大小，它們的值相差101325，即所設(shè)置的參考?jí)毫ΑＯ旅嬉詀xis邊界上物理量進(jìn)行研究。
圖 8 axis邊界壓力關(guān)系曲線
圖8為axis邊界上靜壓、動(dòng)壓及總壓關(guān)系，很明顯的可以看出，總壓=靜壓+動(dòng)壓。
新建一個(gè)變量PressureSum，其表達(dá)式為Dynamic Pressure+Pressure，觀察其與totoalPressure的區(qū)別。
展開 我認(rèn)為迷宮密封是因?yàn)樾纬苫亓魇箟毫δ芎纳⒌?，總壓下降?yīng)該和密封的層數(shù)有關(guān)，4層的迷宮和8層的迷宮在出口處總壓肯定不一樣，而且可以明顯看出來，哪里知道......總壓下降居然是把進(jìn)出口壓降在幾個(gè)層里平均分配了，也就是說，4層的和8層的出口壓強(qiáng)居然差不多，而靜壓的分布和總壓一致.....我換了速度進(jìn)口結(jié)果也是一樣.....實(shí)在是很郁悶！
我想問問哪位高手可以指點(diǎn)我一下，我哪里錯(cuò)了。
非均勻入口流速瞬態(tài)計(jì)算，相關(guān)設(shè)置都在fluent的case文件中
Fluent入口速度的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
Fluent入口速度的最新內(nèi)容
本文原刊登于Ansys.com：《Optimize CFD Simulations With Just a Click》
作者：David Schneider | Ansys首席產(chǎn)品經(jīng)理
編輯整理：姚翔 | Ansys高級(jí)應(yīng)用工程師
計(jì)算流體力學(xué)（CFD）專家精通流體力學(xué)、數(shù)值分析和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。他們經(jīng)常需要分析流體流動(dòng)的不同屬性，如溫度、壓力、速度和密度，然后將這些分析結(jié)果用于解決航空航天
[圖片]
對(duì)螺桿式空壓機(jī)油氣分離器在fluent中仿真，連續(xù)相為空氣，離散相為油液，先計(jì)算空氣場(chǎng)穩(wěn)定后，再射入dpm粒子，粒子屬性為油液。入口進(jìn)入的油液質(zhì)量流量為3.0745kg/s，空氣流量為0.9572kg/s，空氣是在7bar下壓縮的流量，入口采用速度入口，速度為11.64m/s，出口為壓力出口，為6.9bar，入口溫度為100℃，進(jìn)出口邊界條件設(shè)置為逃逸，壁面的邊界體條件設(shè)置為捕捉。
第一次計(jì)算粒子射入
在邊界條件設(shè)置時(shí)，由于存在地面附面層所以需要擬合來流速度曲線，編寫UDF（用戶自定義函數(shù)）作為接口，導(dǎo)入到fluent當(dāng)中來修正入口速度，入口速度隨高度變化曲線如下述公式所示：
其中，代表X高度處的來流速度，為觀測(cè)點(diǎn)速度，為觀測(cè)點(diǎn)高度，為常數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取為0.4，根據(jù)上海氣象條件，取為10m，為3.5m/s，編寫的UDF如下所示：
#include "udf.h"
DEFINE_PROFILE
該方式是另一種松弛方程的一種方式，即在收斂曲線不良好的情況下（穩(wěn)態(tài)），可用Pseudo Transient提高收斂性；注：影響殘差收斂的因素不止是這一個(gè)算法格式，還有其他，如邊界條件，網(wǎng)格質(zhì)量等等；
20.對(duì)于軸對(duì)稱模型，其旋轉(zhuǎn)軸位于X軸或X軸上方；
21.Fluent中速度入口設(shè)置欄里，Magnitude and Direction和Magnitude，Normal to Boundary
OpenFOAM計(jì)算入口速度不一致對(duì)小球流場(chǎng)的影響，含全部計(jì)算文件
非均勻入口流速瞬態(tài)計(jì)算，相關(guān)設(shè)置都在fluent的case文件中
37 在FLUENT定義速度入口時(shí)，速度入口的適用范圍是什么？湍流參數(shù)的定義方法有哪些？各自有什么不同？ （#57）
速度入口的邊界條件適用于不可壓流動(dòng)，需要給定進(jìn)口速度以及需要計(jì)算的所有標(biāo)量值。速度入口邊界條件不適合可壓縮流動(dòng)，否則入口邊界條件會(huì)使入口處的總溫或總壓有一定的波動(dòng)。
近期在中國(guó)振動(dòng)聯(lián)盟論壇上，有朋友在問這個(gè)問題。可能是由于李增剛老師那本書的原因，很多朋友只知道在LMS Virtual.Lab中如何計(jì)算偶極子氣動(dòng)噪聲，對(duì)于四極子的輸出設(shè)置等，都不明確，在此給大家統(tǒng)一講解一次！
Step1：計(jì)算湍流四極子噪聲，首先需要在Fluent中開啟導(dǎo)出命令的。因?yàn)槟J(rèn)情況下，F(xiàn)luent只開啟了壁面偶極子的導(dǎo)出，所以首先需要一個(gè)命令。
就這個(gè)命令 define models
近期在中國(guó)振動(dòng)聯(lián)盟論壇上，有朋友在問這個(gè)問題。可能是由于李增剛老師那本書的原因，很多朋友只知道在LMS Virtual.Lab中如何計(jì)算偶極子氣動(dòng)噪聲，對(duì)于四極子的輸出設(shè)置等，都不明確，在此給大家統(tǒng)一講解一次！
Step1：計(jì)算湍流四極子噪聲，首先需要在Fluent中開啟導(dǎo)出命令的。因?yàn)槟J(rèn)情況下，F(xiàn)luent只開啟了壁面偶極子的導(dǎo)出，所以首先需要一個(gè)命令。
就這個(gè)命令 define models
