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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。

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。

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。

比如如果是發動機，軟件在后續邊界條件要求上會出現，發動機入口壓力、噴口壓力、噴口溫度、噴口流量等。但這里戰機模型是一個整體部件，且暫不考慮那么細，所以直接將整架戰機放入General類別的分組中。我們展開Component Groups發現各部分邊界條件不用再變更，飛機壁面仍然是wall，z-min面是出口，其他均為遠場邊界條件。

軟件會自動創建接觸，無需單獨設置即可，流場會自動識別為接觸面。 關閉該模塊進入fluent模塊，雙擊對應模塊即可進入流體模塊。 3. 求解設置與邊界條件材料屬性與求解器配置材料庫設置，在Fluent中雙擊空氣材料（Air），可以設置對應材料屬性。

</p><p><br></p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;在邊界條件的設置中，仍然會出現壓力的設置，如壓力進口邊界條件。對于Gauge Total Pressure（表總壓）很好理解，由于設置的壓力進口，因此需要指定進口的壓力即為Gauge Total&nbsp;Pressure。

圖3 網格質量 1.3 邊界條件設置設置適當的邊界條件，根據實際情況，設置旋轉牽引氣墊輥內部和外部的邊界條件，包括入口速度、出口壓力等。將供應商提供的風機參數曲線如圖4所示轉化為輸入參數，完善入口處風機設置，定義氣墊輥兩端入口。將出口邊界條件設置為大氣壓，模擬氣墊輥中空氣排出到環境中。

入口有速度入口、質量流量入口和總壓入口；出口有出口和靜壓出口；目標壁面有光滑壁面、粗糙壁面、移動壁面、絕熱壁面等等；地面有光滑壁面、粗糙壁面、移動壁面、絕熱壁面等等；頂部面有對稱和滑移等。在STARCCM+中使用不同的圖標表示出來。 2.壁面邊界條件 在流動狀態下壁面邊界條件包含三種情況，剪切應力的假設、表面粗糙度假設、表面速度假設。

wx_fmt=png" width="100%"></p><p>由于此處將操作壓力設置為0，因此在后面的邊界條件設置中，必須輸入絕對壓力</p><p><br></p><p><br></p><p><strong>6.

入口邊界條件設置速度入口邊界，出口邊界條件設置為壓力出口邊界， SUBOFF表面設置為無滑移壁面邊界條件，其余壁面設置為對稱壁面邊界條件 。3 Fluent Meshing 設置3.1 網格設置采用 Fluent meshing進行網格劃分，采用六面體網格劃分，并劃分相對應的邊界層網格。

、旋轉方向(依據右手定則)、旋轉角速度_ 單位可在General模塊中Unit中進行更改，rev/min即轉每分鐘，有時也寫成rpm； 另外兩個流體域只要在Material Motion(材料)選擇對應材料即可_ ▊邊界條件設置 「進出口邊界」 設置壓力入口邊界和壓力出口邊界如圖所示_

編輯 將各個面根據其邊界條件類型的不同組織分布到不同的component里面，并按照類型進行命名，wall類型邊界條件則將component的命名以wall為起始，入口類型邊界條件以inflow為命名起始，出口類型邊界條件以outflow為命名起始，流體網格則以fluid為命名起始，固體網格則以solid為起始，如下圖。

wx_fmt=png"> </p><p class="ql-align-center">圖7.材料設置</p><p><strong>6.&nbsp;邊界條件設置</strong></p><p> 一共有5個邊界條件，</p><p> 單擊velocity-inlet-5，將Type改為velocity-inlet。這一步是在更改邊界條件的類型。

5 定義模型 （1）單擊命令結構樹中General按鈕，彈出General（總體模型設定）面板。在SolverTime中選擇Steady。 6 設置邊界條件 （1）單擊主菜單中Setting Up Physics→Zones→Boundaries按鈕啟動的邊界條件面板。（2）在邊界條件面板中，雙擊inlet彈出邊界條件設置對話框。

7 設置邊界條件本例的邊界條件較為簡單。Outlet：采用壓力出口，設置出口蒸氣含量100%，溫度372KWalls：設置為絕熱邊界。設置heat flux為0Hot wall：設置temperature為570K設置operating conditions，設置參考密度為氣相密度0.5542。

4.3 材料設置此處選擇理想氣體進行計算，相關設置如下如所示：4.4 邊界條件設置根據SCDM設置中的介紹，對各個邊界條件進行設置，各邊界條件的設置如下：噴管速度入口設置為壓力入口，給定壓力值為260000Pa，溫度設置為1000K，具體設置如下圖：

4.4 邊界條件設置此處進行邊界條件設置，主要是依據進速系數進行入口速度大小設置。本案例中，僅計算了進速系數為0.4的情況，依據進速系數公式，此時的入口速度為1.22m/s。將4119槳設置為移動壁面。4.5 計算設置進行初始化，初步計算100步。開啟阻力監測，對螺旋槳水動力性能展開監測。

或者在畫完面網格的時候，Console欄中會出現skewness最大是多少的顯示。 之后更新邊界類型，外流域邊界對著尾跡的z-方向定義為壓力出口，戰機表面為Wall，其他邊界均為壓力遠場。 由于算力和時間所限，本例演示不畫邊界層。