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ANSYS Fluent 邊界條件outflow自由出口的介紹及使用。一、outflow簡介 當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，Fluent利用計算域內部信息通過數值外插獲取該邊界上的物理量分布。 Fluent將outflow邊界視作充分發展邊界，假設該邊界上的流動滿足充分發展流動假設。

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。

在CFD計算時邊界條件的設置是十分重要的一個環節，邊界條件的準確與否會直接影響最終的計算結果，計算的收斂速度，計算假設的合理性等等。邊界條件表示的是使用數學的方法將求解域與外部空間相互作用的結果，使用邊界上條件進行假設。值得注意的是一個CFD求解精度只能達到邊界條件的精度。

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。

在流動的計算過程需要設定的邊界條件包括： （1） 流動入口條件：根據吸氣試驗的要求將流動入口設置為壓力邊界條件，其中入口處壓值定義為大氣壓力，且氣體沿軸線方向流動； （2） 流動出口條件：根據吸氣試驗的要求將流動入口設置為壓力邊界條件，出口壓力值定義為 0，即出口處沒有外界的作用； （3） 壁面邊界條件：主要為通流區的管壁表面。

2.59E-05Pa·s，</span>忽略刮板機槽收塵口inlet-p的速度，風機進口outlet的邊界條件設置為壓力出口，壓力值為0 Pa，Pr面的邊界條件設置為內部界面interior；</p><p>湍流模型采用標準k-e模型，壁面設置為wall。

速度壓力場求解時，定常求解算法使用壓力-速度分離的有限體積法，動量和連續性方程的解通過預測-校正方法連接，計算結果在每次迭代中使用SIMPLE算法進行更新。邊界條件為進口采用流量入口邊界，出口采用壓力出口邊界1.3.2 模型分析油冷器的幾何模型如圖3所示，只考慮水路。右邊的接管為水側的進口。左側的接管為水側的出口，中間夾層布置翅片。

例如，可以固定某些邊界上的位移，或者指定某些邊界上的位移大小和方向。這些條件模擬了真實系統中的約束，如零位移邊界條件模擬了系統的固定支撐。 2) 力邊界條件：指在模型的某些邊界上給定力的條件。這些力可以是集中力、分布力或者表面壓力，它們模擬了外部對系統的加載。例如，在模擬橋梁結構時，可以在橋墩上施加垂直于橋面的荷載。 3) 壓力邊界條件：指在模型的某些邊界上給定壓力的條件。

邊界條件預先設有較為通用的邊界類型，包括壓力入口、速度入口、質量流量入口、壓力出口、出口邊界、自由流。

三、計算模型及邊界條件3.1 模型建立 根據除塵除霧塔規格，按除塵器圖紙大小以1：1建立三維模型，模型如下：圖1 除塵除霧塔三維模型 in02為旋流除霧器前壓力監測面。3.2 邊界條件 計算參數如下，共4種煙氣量，煙氣溫度為40℃。進口邊界條件為速度進口，出口邊界條件為壓力出口，壓力值為0Pa。

圖 5 無導流板流域網格圖 6 無導流板流域網格質量圖 7 有導流板流域（現場結構）網格圖 8 有導流板流域（現場結構）網格質量圖 9 加長導流板流域網格圖 10 加長導流板流域網格質量風機入風口煙道算例邊界條件 在風機入風口煙道算例中，入口邊界條件采用了壓力入口，出口邊界條件為質量流量出口。

圖5 湍流模型設置流體材料屬性定義為水，流場進口（計算域進口）邊界條件設置為質量流，大小設置為17.63kg/s。流場出口（計算域出口）邊界條件設置為壓力出口，相對壓力設置為0 Pa，其它邊界都為無滑移壁面。

編輯 對于第二個邊界條件，選擇出口壓力，并且與上述 BC 類似，也為這個邊界條件選擇內表面。在這里，我們將出口壓力和溫度分別定義為 5bar 和 500 °C。

計算參數及邊界計算參數如下圖，進口采用速度進口，將煙氣量換算成進口速度為19.4m/s，出口采用壓力出口（pressure-outlet），出口壓力設定為0Pa，氣體分布板采用多孔跳躍邊界（porous-jump），并根據實際開孔率計算系數，近壁面處采用無滑移邊界條件。進口煙氣參數結果及分析管道無導流在管道無導流的情況下，電除塵器的模擬運行情況如下：

袋除塵器進口采用速度入口邊界條件，需要計算其湍流參數，包括湍流強度和水力直徑，出口采用壓力出口，灰斗導流板及濾袋設置為多孔跳躍，殼體及其余導流板等視為絕熱壁面，對于壁面的邊界層區域采用標準壁面函數。

進口邊界條件為速度進口，進口速度為15.89m/s；小蘇打噴射點工況流量為2667m3/h，進口速度為47.19m/s，小蘇打粉量400kg/h；出口邊界條件為壓力出口，壓力值為0Pa。湍流模型采用標準k-ε模型，壁面函數為標準壁面函數，固壁面設置為無滑移壁面。

進口選用速度進口邊界條件，出口選用自由出流邊界條件，根據離心通風機的實際運行工況給定進口風速和氣體干球溫度；葉輪軸盤、輪盤以及輪蓋區域選用旋轉坐標，給定旋轉壁面邊界條件，計算轉速為2900r/min ；風機葉輪旋轉的流體區域選用旋轉坐標，給定旋轉邊界條件，計算轉速為2900r/min，其余流體區域為靜止區域取默認值；相鄰的流體區域共用同一個面，將這些面設置為內部界面（interior）。

圖2 袋除塵器網格示意3.2 邊界條件 本設備運行時，工況煙氣量為155000m3/h，煙氣溫度為220℃，進口邊界條件為速度進口，進口速度為16.03m/s；出口壓力出口，出口壓力設定為0Pa，湍流模型采用標準k-ε模型，壁面函數為標準壁面函數，固壁面設置為無滑移壁面，濾袋設定為多孔介質邊界。

圖中: 前半周期, 油膜隨柱塞進入柱塞套而伸長, p1處為負壓, 由于壓力梯度, 部分油液從油膜底部出口回流進入油膜區域; 后半周期, 中心流道底部出口打開, 油膜縮短, 頂部壓力逐漸增大, 油液從2個出口流出。由油膜摩擦生熱導致的p1點溫度上升在不同出口壓力條件下變化較小, 但單個周期溫升仍可達4 K左右。