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寫在前面</strong></p><p> </p><p>本來想寫一篇Fluent邊界條件設置的文章，結果發現內容太多，因此退而求其次，想寫進出口邊界設置的文章，發現內容還是太多，最后就寫了這篇單單介紹邊界湍流參數設置的文章，結果內容還是將近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的設置大家不會有任何問題。

伴隨方法是一種專門的數學工具，提供流體系統在特定邊界條件下性能的詳細敏感性數據。伴隨求解器可用于計算一個工程量對所有輸入的導數，包括流動幾何，因此可以用于指導計算域內任意幾何特征的智能設計修改，實現形狀優化。 ANSYS Fluent的伴隨求解器，提供了一個基于梯度的優化器，可以自動創建一系列的設計迭代，用于形狀優化和湍流模型優化。

wx_fmt=png"></p><p class="ql-align-center"> 圖11.Magnitude and Direction</p><p> 這里我們選擇任一種方法都可以，如圖11Magnitude and Direction，指定速度0.4m/s，只沿著x方向。湍流設置選擇湍流強度5%，水力直徑4，湍流設置對計算結果沒有影響，但會影響計算速度。

由于分布槽整體較長，且在長度方向上存在周期性，考慮到本模擬涉及到兩相流模型，且為瞬態計算，計算量較大，因此選取了分布槽有周期性的一節如下圖2所示，并將該節兩端設置為周期性邊界條件。這種設置既可以減小計算量，又不會影響結果的準確性。

2.4 模型設置 采用 k-w SST 湍流模型，并開啟VOF多相流模型。VOF模型設置如下，開啟open channel flow和open channel wave bc模型。2.5 邊界條件簡單模擬造波問題，一端定義為速度進口，一端定義為壓力出口，其他部分皆為壁面。

對螺桿式空壓機油氣分離器在fluent中仿真，連續相為空氣，離散相為油液，先計算空氣場穩定后，再射入dpm粒子，粒子屬性為油液。入口進入的油液質量流量為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℃，進出口邊界條件設置為逃逸，壁面的邊界體條件設置為捕捉。

二、網格劃分及Fluent計算設置 Fluent超音速計算的方法主要包括網格劃分、邊界條件的設定、數值求解和后處理。首先，需要將計算域進行網格劃分、將氣體流動區域劃分為有限數量的網格單元。然后，需要根據實際問題和流動特性設定邊界條件，接下來利用數值方法對Navier-Stokes方程組進行離散化和求解，得到流場的數值解。最后通過后處理對數值解進行分析和可視化，得到流場參數和氣動特性。

本教程演示如何執行以下操作： ?使用渦輪增壓器設置無螺距-比例接口 模型。 ?描述壁運動和其他邊界條件。 ?指定適當的求解器設置。

不過前處理方面要依賴Fluent Meshing，而且仍然是基于傳統有限體積法的外氣動分析。一般應對復雜大模型的外氣動分析，如果有條件，最合適的選擇可能還是LBM方法。

本案例演示如何利用Fluent進行風扇流動特性和噪聲特性計算。

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。

近壁面的處理和y+的設置在不同的湍流模型中有不同的差異，主要取決于使用的湍流模型，由于數學結構的特點，本文采用的k-ω湍流模型不需要近壁面處理。入口邊界條件設置為速度入口，出口邊界條件為壓力出口。將湍流邊界條件設置為水力直徑和湍流強度。

邊界條件 煙氣溫度為350℃，煙氣密度約為0.566kg/m3，煙氣動力粘度系數=3.14×10-5Pa?s 因有兩個進口，所以單個進口煙氣流量為325000m3/h。 入口斷面的當量水力直徑D： D=2.294m， 湍流強度I： I=2.77 入口邊界條件設置為速度入口，出口邊界條件設為壓力出口，壁面采用無滑移邊界條件。

編輯2.5 邊界條件簡單模擬氣體上浮的問題，下端多個圓孔端被定義為速度進口，上端定義為壓力出口，其他部分皆為壁面。 ? 編輯 ? 編輯首先設置速度進口的相關參數。 ? 編輯然后將出口設置為壓力出口。2.6 初始化設置進行初始化設置，選擇初始化的方法。 ?

wx_fmt=png"> </p><p> </p><p> </p><p><strong>3.5 其他方法</strong></p><p><br></p><p>收斂問題主要還是考經驗，對于邊界條件的設置，求解器的設置等都會影響收斂，而且影響很大，但是這些都是和具體的問題有關。不同的求解器適用于不同的工況，以后我們會詳細說明。</p><p><br></p><p>初始化的值也能顯著影響計算的收斂速度。

1 workbench 設置1.1 選擇流體流動（帶有Fluent 網格劃分功能的Fluent）2 SCDM 設置2.1 導入幾何左邊為入口，右邊為出口。3 FLUENT MESHING設置采用了Fluent meshing進行前處理，采用多面體的方法對體網格進行劃分。

<p>本案例利用Fluent中的VOF模型，對波浪問題進行了仿真計算。</p><p>該案例比較簡單，但通過該案例可延伸到潰壩、泄洪，海洋平臺浮動等較為復雜的仿真問題。</p><p><strong>1 前處理設置</strong></p><p>采用了Fluent meshing進行前處理，采用多面體的方法對體網格進行劃分。

<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;</p><p>&nbsp;&nbsp;學習Fluent，應該要通過對一個案例比較詳細的分析盡可能的學習更多的知識，而不是稀里糊涂的瞎設置。

關于湍流強度和湍流粘度比，Fluent默認為5%和10。但對于外流場的邊界湍流強度沒有那么大，這里取1%和1。由于后續我們要計算升、阻力系數，因此需要根據戰機的參考面積先給出外氣動計算的一系列參考值。可選擇從tunnel-zmax開始計算，然后填入參考面積0.272，則自動計算出下圖中的參考值。 隨后求解的離散方法和松弛因子設置均保持默認。

1.2 網格劃分和邊界條件網格生成是采用計算流體力學方法對流場進行數值模擬的基礎，常用的網格分為結構網格和非結構網格兩大類。本文工作要借助通用的網格生成軟件FLUENT MESHING生成計算區域內的網格。該類型的網格尺度容易控制，對復雜外形和不規則壁面邊界的適應性強，有助于后續的流場計算結果的收斂性。劃分網格需建立相應的遠場邊界面、地面以及葉片表面分區。