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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(shù)，F(xiàn)luent利用計算域內(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，假設該邊界上的流動滿足充分發(fā)展流動假設。

計算參數(shù)及邊界計算參數(shù)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(jù)實際開孔率計算系數(shù)，近壁面處采用無滑移邊界條件。進口煙氣參數(shù)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：

無抑塵裝置時，物料落入受料輸送帶后，導料槽內(nèi)部氣流速度最大值出現(xiàn)在導料槽出口處，導料槽出口氣體的速度為2.41 m/s，接近受料輸送帶的運行速度。在裝備擋塵簾后，顆粒群和氣流在導料槽中擋塵簾的作用下，形成了分布合理的旋渦流場，使得導料槽內(nèi)的氣體流動速度更加平緩，出口平均速度下降至1.68 m/s，可以有效降低粉塵往外噴發(fā)的現(xiàn)象。

1.2.1 霧化噴嘴出口速度及流量在霧化噴嘴結構一定條件下，蒸發(fā)溫度、冷凝溫度是影響噴嘴出口速度及流量的重要因素，并且噴嘴出口速度和流量對整個霧化節(jié)流機構的設計至關重要，為此，本文計算了霧化噴嘴在上述計算條件下，霧化噴嘴出口最高速度（出口截面中心速度）[7]及流量隨蒸發(fā)溫度和冷凝溫度的變化規(guī)律，結果如圖3 所示，計算結果表明過冷度影響較小，所以忽略該因素影響。

值得注意的是“出口”邊界條件需要與速度或者質(zhì)量流量入口配合使用。一般情況下不能與停滯進口配合使用，由于進入是總壓值，出口是流量百分比，整個方程中缺少速度項，只有在初始化的時候可以得到初始狀態(tài)的速度值，在邊界上無速度值，這樣會造成整場速度向初始狀態(tài)的速度場收斂。同樣的以一個表格來簡單總結一下出口可以設置的物質(zhì)量。

表面速度假設對整場速度分布的影響最大，以一個案例來解釋對整場速度分布的影響如下圖所示。求解域有一個進口，兩個出口，最頂部的壁面考慮靜止和移動后對整場速度的影響。

通道1、3和5的中間剖面速度云圖如圖10－圖12所示，其中右上為進口，左上為出口。各個通道的流動比較平均，對于單個通道而言，除去進口分流頭和出口集流頭部分，中間翅片區(qū)域的流動主要沿長度方向，且流動比較均勻。從進出口分流/集流頭的剖面速度場（見圖13）可以看出，右側的進口分流頭存在渦流組織。這是因為進分流頭的氣流速度較高，而氣流從分流頭進入各個通道需要較大的氣流轉折角，這必然會出現(xiàn)旋轉渦流現(xiàn)象。

一、計算模型及邊界條件 根據(jù)除塵器圖紙以1：1建立三維模型，包含進出口煙道、除塵器本體（含實體濾袋、花板和提升閥等內(nèi)部件）： 圖1 三維模型 計算參數(shù)如下，總煙氣量為330000Nm3/h，折算到160℃工況煙氣量為523400m3/h。進口邊界條件為速度進口，進口速度為12.22m/s。出口邊界條件為壓力出口，壓力值為0Pa。

油液黏性下降后, 由壓力梯度引起的油膜內(nèi)油液流動速度減小, 而摩擦生熱與黏度和速度呈正相關, 因此油膜溫度上升量減小。

圖4 表示了風機葉輪中截面上的速度分布，從圖中看出，靠近蝸殼出口處的葉輪通道內(nèi)的速度分布與其他部分的葉輪通道內(nèi)速度分布明顯不同，氣體在蝸殼內(nèi)的速度分布除了在靠近出口處明顯不均外，其余部分差別不是很大。圖5可看出渦流存在的位置及大小，并能確定內(nèi)部流動的不均勻位置。風機的內(nèi)部渦流主要集中在葉片之間、風機進口以及出口蝸舌處，蝸舌結構型式以及蝸舌與葉輪間距的大小均會影響內(nèi)部渦流的形成。

2、 三維模型三維模型3、 計算參數(shù)及邊界條件 進口設置為速度進口（velocity-inlet），按95℃工況下最大風量換算進口平均速度33.13m/s，出口為壓力出口（pressure-outlet），出口壓力設置為0Pa，固壁面均設置為無滑移壁面。

根據(jù)伯努利方程，當物體在水下以足夠高的速度運動時，其周圍流體的局部壓力會下降，當降至飽和蒸汽壓以下后，流體會發(fā)生汽化從而產(chǎn)生空化。隨著物體速度的進一步增大，空化區(qū)域（空泡）將擴大從而形成包裹物體的超空泡[2]。

煙囪出口外擴角分別為10°和20°時速度最大；外擴角為40°時速度最小。 圖9：SCPP1情況下的五種出口外擴角下的煙囪平均流速對比。 由于集熱器溫度的升高，空氣密度的下降，使空氣通過煙囪上升流動。在整個系統(tǒng)中存在的熱空氣柱通過集熱器的入口和煙囪的出口與大氣連接。煙囪內(nèi)部的熱空氣被推到煙囪出口排入大氣，對應地就會在集熱器入口處吸入冷空氣。

3.3阻力控制 脫硝塔進出口煙道，其阻力模擬如下： 進口管道：160Pa（包含進口煙道與原煙道對接處局部阻力） 出口管道：248Pa（包含出口煙道與原煙道對接處局部阻力） 4、 結論 綜上所述，在管道及進氣口處添加導流板后，監(jiān)測面位置的氣流均布效果已達到要求，速度相對標準偏差Sr=6.63%<15%，最大速度入射角小于10&deg;，可以有效的避免催化劑積灰及氣流對催化劑的磨損

對比改變?nèi)~片參數(shù)前后出口速度矩分布曲線如圖7，改后出口邊平均速度矩從0.091㎡/s減小至-0.005㎡/s。

（2）流量決定速度1）單作用缸（見圖 5）在穩(wěn)態(tài)運動時的速度v=q/A 圖 5 單作用缸2）雙作用缸運動時，有兩個流量：進口流量與出口流量（見圖 6），在穩(wěn)態(tài)時的速度v=qA/AA = qB/AB圖 6 雙作用缸進出液壓缸的流量是因，速度是果。只要流量不變，速度就不會變；要改變速度就必須改變流量！

2.4.2尾水管速度 圖8各工況尾水管速度云圖 對比工況①、②、③、④尾水管速度云圖（如圖8），沿著水流的流向，從尾水管進口到出口，速度是降低的，速度值以主軸軸線為對稱軸上下對稱；工況①尾水管速度云圖與其余三個工況尾水管速度云圖有明顯的不同，它在尾水管中間區(qū)域有三個低速區(qū)，上下兩個低速區(qū)沿著軸線對稱，中間的低速區(qū)為橢圓形，夾在兩個高速區(qū)的出口中間，由此可以判斷工況

進口邊界條件為速度進口，進口速度為14.44m/s。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(shù)為標準壁面函數(shù)，固壁面設置為無滑移壁面，濾袋設定為多孔介質(zhì)邊界。