(整理)FLUENT边界条件(2)—湍流设置.

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FLUENT参数设置

FLUENT参数设置1.网格设置：网格是影响仿真结果的重要因素，所以正确的网格设置非常重要。

(a)边界条件：首先，根据你的仿真模型，设置边界条件。

例如，如果你仿真的是空气流动在一个封闭空间中的问题，那么你需要设置墙壁、入口和出口的边界条件。

确保边界条件被准确地定义。

(b)网格划分：在网格划分中，你需要考虑网格精度和计算时间的平衡。

较精细的网格可以提供更准确的结果，但也会增加计算时间和内存需求。

所以要在增加精度和处理时间之间进行权衡。

(c)边界层网格：根据流场的特性，添加适当的边界层网格来更精确地捕捉均流条件。

(d)网格独立性：进行网格独立性分析，即通过在不同的网格细度上进行仿真，来判断模型结果是否收敛并保持一致。

2.物理模型设置：选择适当的物理模型是实现精确仿真的关键。

(a)流体模型：根据实际情况选择合适的流体模型。

例如，对于气体流动问题，可以选择标准的理想气体模型。

(b) 物理现象：考虑你希望研究或模拟的物理现象，并选择相应的模型。

例如，如果你希望研究湍流流动，可以选择湍流模型如k-epsilon模型。

(c)进一步模型设置：根据具体问题的特点，可以选择开启其他模型参数。

例如，对于多相流问题，需要开启相应的多相流模型。

3.数值设置：数值设置对于FLUENT的结果准确性和收敛性都有很大的影响。

(a)时间步长：根据仿真的时间尺度，选择适当的时间步长。

过大的时间步长可能导致不准确的结果，而过小的时间步长会增加计算时间。

(b)收敛准则：选择合适的收敛准则，例如残差的阈值。

一般来说，残差在迭代过程中应达到稳定状态，并且误差足够小。

(c)迭代方案：选择合适的求解器和预处理器。

FLUENT提供了多种求解器和预处理器的选择，根据具体问题进行设置。

4.结果输出：为了更好地理解仿真结果，合理的结果输出设置是必要的。

(a)监控参数：选择与你的研究目的相关的参数，如速度、温度、压力等，并设置相应的监控点。

(b)数值图表：选择合适的结果图表，如速度矢量图、压力分布图等，以更直观地观察结果。

fluent外流场边界条件设置

fluent外流场边界条件设置Fluent外流场边界条件设置在计算流体力学领域，Fluent是一个广泛使用的计算流体动力学（CFD）软件包，用于模拟和分析流体流动和传热问题。

在Fluent 中，边界条件的设置对于模拟结果的准确性和可靠性至关重要。

本文将重点介绍Fluent中外流场边界条件的设置。

1. 壁面边界条件壁面是流体流动中最常见的边界之一，它可以是实际物体的表面，也可以是虚拟的边界。

在Fluent中，壁面边界条件的设置直接影响着流动的速度和温度分布。

常见的壁面边界条件有：- 固定温度壁面：假设壁面具有固定的温度，适用于需要考虑热传导的问题，如热交换器。

- 固定热流壁面：假设壁面具有固定的热流，适用于需要考虑热辐射的问题，如太阳能集热器。

- 固定速度壁面：假设壁面具有固定的流体速度，适用于需要考虑流体动力学的问题，如风洞实验。

2. 入口边界条件入口边界条件是指流体流动进入计算区域的位置。

在Fluent中，入口边界条件的设置对于模拟结果的准确性和可靠性至关重要。

常见的入口边界条件有：- 固定速度入口：假设流体从入口进入计算区域时具有固定的速度，适用于需要考虑流体动力学的问题，如风洞实验。

- 固定压力入口：假设流体从入口进入计算区域时具有固定的压力，适用于需要考虑压力变化的问题，如管道流动。

- 固定质量流入口：假设流体从入口进入计算区域时具有固定的质量流率，适用于需要考虑质量守恒的问题，如喷气发动机。

3. 出口边界条件出口边界条件是指流体流动离开计算区域的位置。

在Fluent中，出口边界条件的设置对于模拟结果的准确性和可靠性至关重要。

常见的出口边界条件有：- 压力出口：假设流体从出口离开计算区域时具有固定的压力，适用于需要考虑压力变化的问题，如管道流动。

- 压力出流：假设流体从出口离开计算区域时具有与环境相等的压力，适用于需要考虑流体回流或循环的问题，如涡轮机。

- 非滑移壁面：假设流体从出口离开计算区域时与壁面无相对滑移，适用于需要考虑边界层效应的问题，如飞机机翼。

湍流边界条件参数的设置

2011-8-30蓝色流体|流体专业论坛专注流体 - Pow…标题: [fluent相关]湍流边界条件参数的设置作者: ifluid 时间: 2009-4-14 15:02 标题: 湍流边界条件参数的设置在流场的入口、出口和远场边界上，用户需要定义流场的湍流参数。

在FLUENT 中可以使用的湍流模型有很多种。

在使用各种湍流模型时，哪些变量需要设定，哪些不需要设定以及如何给定这些变量的具体数值，都是经常困扰用户的问题。

本小节只讨论在边界上设置均匀湍流参数的方法，湍流参数在边界上不是均匀分布的情况可以用型函数和UDF（用户自定义函数）来定义，具体方法请参见相关章节的叙述。

在大多数情况下，湍流是在入口后面一段距离经过转捩形成的，因此在边界上设置均匀湍流条件是一种可以接受的选择。

特别是在不知道湍流参量的分布规律时，在边界上采用均匀湍流条件可以简化模型的设置。

在设置边界条件时，首先应该定性地对流动进行分析，以便边界条件的设置不违背物理规律。

违背物理规律的参数设置往往导致错误的计算结果，甚至使计算发散而无法进行下去。

在Turbulence Specification Method （湍流定义方法）下拉列表中，可以简单地用一个常数来定义湍流参数，即通过给定湍流强度、湍流粘度比、水力直径或湍流特征长在边界上的值来定义流场边界上的湍流。

下面具体讨论这些湍流参数的含义，以保证在设置模型时不出现违背流动规律的错误设置：（1）湍流强度（Turbulence Intensity）湍流强度I的定义为：I=Sqrt(u’*u’+v’*v’+w’*w’)/u_avg上式中u',v' 和w' 是速度脉动量，u_av g是平均速度。

湍流强度小于1％时，可以认为湍流强度是比较低的，而在湍流强度大于10％时，则可以认为湍流强度是比较高的。

在来流为层流时，湍流强度可以用绕流物体的几何特征粗略地估算出来。

比如在模拟风洞试验的计算中，自由流的湍流强度可以用风洞的特征长度估计出来。

fluent边界条件设置教程

使用流动边界条件下面对流动边界条件的使用作一概述对于流动的出入口，FLUENT 提供了十种边界单元类型：速度入口、压力入口、质量入口、压力出口、压力远场、质量出口，进风口，进气扇，出风口以及排气扇。下面是 FLUENT 中的进出口边界条件选项：速度入口边界条件用于定义流动入口边界的速度和标量压力入口边界条件用来定义流动入口边界的总压和其它标量。质量流动入口边界条件用于可压流规定入口的质量流速。在不可压流中不必指定入口的质量流，因为当密度是常数时，速度入口边界条件就确定了质量流条件。压力出口边界条件用于定义流动出口的静压（在回流中还包括其它的标量）。当出现回流时，使用压力出口边界条件来代替质量出口条件常常有更好的收敛速度。压力远场条件用于模拟无穷远处的自由可压流动，该流动的自由流马赫数以及静态条件已经指定了。这一边界类型只用于可压流。质量出口边界条件用于在解决流动问题之前，所模拟的流动出口的流速和压力的详细情况还未知的情况。在流动出口是完全发展的时候这一条件是适合的，这是因为质量出口边界条件假定出了压力之外的所有流动变量正法向梯度为零。对于可压流计算，这一条件是不适合的。进风口边界条件用于模拟具有指定的损失系数，流动方向以及周围（入口）环境总压和总温的进风口。进气扇边界条件用于模拟外部进气扇，它具有指定的压力跳跃，流动方向以及周围（进口）总压和总温。通风口边界条件用于模拟通风口，它具有指定的损失系数以及周围环境（排放处）的静压和静温。排气扇边界条件用于模拟外部排气扇，它具有指定的压力跳跃以及周围环境（排放处）的静压。
边界条件
定义边界条件概述边界条件包括流动变量和热变量在边界处的值。它是 FLUENT 分析得很关键的一部分，设定边界条件必须小心谨慎。边界条件的分类：进出口边界条件：压力、速度、质量进口、进风口、进气扇、压力出口、压力远场边界条件、质量出口、通风口、排气扇；壁面、repeating, and pole boundaries: 壁面，对称，周期，轴；内部单元区域：流体、固体(多孔是一种流动区域类型) ；内部表面边界：风扇、散热器、多孔跳跃、壁面、内部。(内部表面边界条件定义在单元表面，这意味着它们没有有限厚度，并提供了流场性质的每一步的变化。这些边界条件用来补充描述排气扇、细孔薄膜以及散热器的物理模型。内部表面区域的内部类型不需要你输入任何东西。) 下面一节将详细介绍上面所叙述边界条件，并详细介绍了它们的设定方法以及设定的具体合适条件。周期性边界条件在本章中介绍，模拟完全发展的周期性流动将在周期性流动和热传导一章中介绍。使用边界条件面板边界条件(Figure 1)对于特定边界允许你改变边界条件区域类型，并且打开其他的面板以设定每一区域的边界条件参数菜单：Define/Boundary Conditions...

fluent湍流设置

fluent湍流设置湍流边界条件设置在流场的入口、出口和远场边界上，用户需要定义流场的湍流参数。

在FLUENT 中可以使用的湍流模型有很多种。

在使用各种湍流模型时，哪些变量需要设定，哪些不需要设定以及如何给定这些变量的具体数值，都是经常困扰用户的问题。

在大多数情况下，湍流是在入口后面一段距离经过转捩形成的，因此在边界上设置均匀湍流条件是一种可以接受的选择。

特别是在不知道湍流参量的分布规律时，在边界上采用均匀湍流条件可以简化模型的设置。

在设置边界条件时，首先应该定性地对流动进行分析，以便边界条件的设置不违背物理规律。

违背物理规律的参数设置往往导致错误的计算结果，甚至使计算发散而无法进行下去。

下面具体讨论这些湍流参数的含义，以保证在设置模型时不出现违背流动规律的错误设置：（1）湍流强度（Turbulence Intensity）湍流强度I的定义为：I=Sqrt(u’*u’+v’*v’+w’*w’)/u_avg(8-1)上式中u',v' 和w' 是速度脉动量，u_avg是平均速度。

湍流强度小于1％时，可以认为湍流强度是比较低的，而在湍流强度大于10％时，则可以认为湍流强度是比较高的。

在来流为层流时，湍流强度可以用绕流物体的几何特征粗略地估算出来。

比如在模拟风洞试验的计算中，自由流的湍流强度可以用风洞的特征长度估计出来。

在现代的低湍流度风洞中，自由流的湍流强度通常低于0.05%。

内流问题进口处的湍流强度取决于上游流动状态。

边界条件中湍流设置

在入口、出口或远场边界流入流域的流动，FLUENT 需要指定输运标量的值。

本节描述了对于特定模型需要哪些量，并且该如何指定它们。

也为确定流入边界值最为合适的方法提供了指导方针。

使用轮廓指定湍流参量在入口处要准确的描述边界层和完全发展的湍流流动，你应该通过实验数据和经验公式创建边界轮廓文件来完美的设定湍流量。

如果你有轮廓的分析描述而不是数据点，你也可以用这个分析描述来创建边界轮廓文件，或者创建用户自定义函数来提供入口边界的信息。

一旦你创建了轮廓函数，你就可以使用如下的方法：● Spalart-Allmaras 模型：在湍流指定方法下拉菜单中指定湍流粘性比，并在在湍流粘性比之后的下拉菜单中选择适当的轮廓名。

通过将m_t/m 和密度与分子粘性的适当结合， FLUENT 为修改后的湍流粘性计算边界值。

● k-e 模型：在湍流指定方法下拉菜单中选择K 和Epsilon 并在湍动能（Turb. KineticEnergy ）和湍流扩散速度（Turb. Dissipation Rate ）之后的下拉菜单中选择适当的轮廓名。

● 雷诺应力模型：在湍流指定方法下拉菜单中选择K 和Epsilon 并在湍动能（Turb. KineticEnergy ）和湍流扩散速度（Turb. Dissipation Rate ）之后的下拉菜单中选择适当的轮廓名。

在湍流指定方法下拉菜单中选择雷诺应力部分，并在每一个单独的雷诺应力部分之后的下拉菜单中选择适当的轮廓名。

湍流量的统一说明在某些情况下流动流入开始时，将边界处的所有湍流量指定为统一值是适当的。

比如说，在进入管道的流体，远场边界，甚至完全发展的管流中，湍流量的精确轮廓是未知的。

在大多数湍流流动中，湍流的更高层次产生于边界层而不是流动边界进入流域的地方，因此这就导致了计算结果对流入边界值相对来说不敏感。

然而必须注意的是要保证边界值不是非物理边界。

非物理边界会导致你的解不准确或者不收敛。

FLUENT全参数设置

FLUENT全参数设置FLUENT是一款流体力学仿真软件，用于通过求解流动和传热问题来模拟和分析各种工程现象。

在使用FLUENT进行仿真之前，我们需要进行全参数设置，以确保所得到的结果准确可靠。

本文将介绍FLUENT的全参数设置，并提供一些适用于新手的建议。

1.计算网格设置：计算网格是FLUENT仿真中最重要的因素之一、合适的网格划分能够很好地表达流场和传热场的特征。

在设置计算网格时，可以考虑以下几个因素：-网格类型：可以选择结构化网格或非结构化网格。

结构化网格具有规则排列的单元，易于生成和细化。

非结构化网格则适用于复杂的几何形状。

-网格密度：根据仿真需求和计算资源的限制，选择合适的网格密度。

一般来说，流动和传热现象较为复杂时，需要更密集的网格划分。

-边界层网格：在靠近流体边界处增加边界层网格可以更准确地捕捉边界层流动的细节。

-剪切层网格：对于具有高速剪切层的流动，应添加剪切层网格以更好地刻画流场。

2.物理模型设置：- 湍流模型：选择合适的湍流模型，如k-epsilon模型、Reynolds Stress Model(RSM)等。

根据流动领域的特点，选用合适的湍流模型能够更准确地预测湍流现象。

- 辐射模型：对于辐射传热问题，可以选择合适的辐射模型进行建模。

FLUENT提供了多种辐射模型，如P1模型、Discrete Ordinates模型等。

-传热模型：根据具体问题，选择适当的传热模型，如导热模型、对流传热模型等。

在选择传热模型时，需要考虑流体性质和边界条件等因素。

3.数值方法设置：数值方法的选择和设置对仿真结果的准确性和稳定性有很大影响。

以下是一些建议：-离散格式：选择合适的离散格式进行数值计算。

一般来说，二阶精度的格式足够满足大多数仿真需求。

-模拟时间步长：选择合适的模拟时间步长以保证数值稳定性。

一般来说，时间步长应根据流场的特性和稳定性来确定。

-松弛因子设置：对于迭代求解的过程，设置合适的松弛因子能够提高求解的收敛速度。

FLUENT应用及相关问题

FLUENT边界条件使用范围速度入口边界条件：用于定义流动入口边界的速度和标量。

压力入口边界条件：用来定义流动入口边界的总压和其它标量。

质量流动入口边界条件：用于已知入口质量流速的可压缩流动。

在不可压缩流动中不必指定入口的质量流，因为当密度是常数时，速度入口边界条件就确定了质量流条件。

压力出口边界条件：用于定义流动出口的静压（在回流中还包括其它的标量）。

当出现回流时，使用压力出口边界条件来代替质量出口条件常常有更好的收敛速度。

压力远场边界条件：用于模拟无穷远处的自由可压缩流动，该流动的自由流马赫数以及静态条件已知。

这一边界类型只用于可压缩流。

质量出口边界条件：用于在解决流动问题之前，所模拟的流动出口的流速和压力的详细情况还未知的情况。

在流动出口是完全发展的时候这一条件是适合的，这是因为质量出口边界条件假定出了压力之外的所有流动变量正法向梯度为零。

不适合于可压缩流动。

进风口边界条件：用于模拟具有指定的损失系数、流动方向以及周围（入口）环境总压和总温的进风口。

进气扇边界条件：用于模拟外部进气扇，它具有指定的压力跳跃、流动方向以及周围（进口）总压和总温。

通风口边界条件：用于模拟通风口，它具有指定的损失系数以及周围环境（排放处）的静压和静温。

排气扇边界条件：用于模拟外部排气扇，它具有指定的压力跳跃以及周围环境（排放处）的静压。

速度入口边界条件速度入口边界条件用于定义流动速度以及流动入口的流动属性相关标量。

这一边界条件适用于不可压缩流，如果用于可压缩流它会导致非物理结果，这是因为它允许驻点条件浮动。

应该注意不要让速度入口靠近固体妨碍物，因为这会导致流动入口驻点属性具有太高的非一致性。

压力入口边界条件压力入口边界条件用于定义流动入口的压力以及其它标量属性。

它即可以适用于可压缩流，也可以用于不可压缩流。

压力入口边界条件可用于压力已知但是流动速度和/或速率未知的情况。

这一情况可用于很多实际问题，比如浮力驱动的流动。

FLUENT边界条件设定

Wall Boundaries
速度：无滑移切向速度和固壁面速度相等. 法向速度为零可以定义壁面剪切力. 热边界: 几种不同的条件包括定义壁面厚度. 定义运动的壁面.
Symmetry and Axis Boundaries
Symmetry Boundary 简化计算量. 不需任何参数. 计算域和几何形状必须对称:
质量、运动、能量等
定义为多空介质定义旋转等周期性运动. 定义各种运动方式.
Porous Media
按照流体区域处理. 选择 Porous Zone 项. 给定压降参数
可以模拟多种物理现象硫化床过滤器多孔平面
区域定义: Solid
只求解热平衡方程. 确定固体类型可以定义内部的热源也可定义各种形式的运动状态.
在Outflow面上所有参数梯度为零
近似于充分发展流
适用于 incompressible flows.
不能和 Pressure Inlet合用; 入口只能是 velocity inlet. 不能用来模拟密度随时间变化的问题.
当存在回流时，很难收敛
不能模拟最终结果存在回流的物理问题.
Pressure Inlet (1)
参数确定:
Total Gauge Pressure

驱使流体运动的能量.
Static Gauge Pressure
超音速流动时静压; 亚音速时忽略从该边界初始化时有用

Total Temperature

Compressible flows:
利用 UDFs and Profiles可以
定义复杂的边界条件

三十三、Fluent边界条件湍流参数设置详解

三十三、Fluent边界条件湍流参数设置详解0. 写在前面本来想写一篇Fluent边界条件设置的文章，结果发现内容太多，因此退而求其次，想写进出口边界设置的文章，发现内容还是太多，最后就写了这篇单单介绍边界湍流参数设置的文章，结果内容还是将近3000字。

本文干货较多，通过对文章的阅读，相信对于边界湍流参数的设置大家不会有任何问题。

所谓边界湍流参数，主要是指下图中的参数设置：本文写的比较详细，想直接看参数设置的可以直接跳到3.湍流参数的设置。

但还是强烈建议大家完整看下，对边界条件有更深的理解，尤其得看看 2.2 湍流参数重要性这一小节1. 边界条件概述1.1 边界条件概念边界条件说白了就是求解微分方程的某些附加条件，这些附加条件对计算边界做出了要求，比如某个边界温度必须为500K，Fluent求解时必须首先满足这些要求。

求解任何微分方程都需要给定两类条件才能求出定解，一类是边界条件，另一类就是初始条件。

Fluent恰巧需要用户给出这两类条件(实际上任何数值软件如Matlab都需要给出这两类条件)。

1.2 Fluent边界条件Fluent边界条件类型非常非常丰富，仅仅针对进出口边界，Fluent就提供了12种边界条件类型。

velocity inlet 速度入口pressure inlet 压力入口mass-flow inlet 质量流率入口mass-flow outlet 质量流率出口pressure outlet 压力出口pressure far-field 压力远场outflow 自由出流inlet vent 进风口intake fan 进气风扇outlet vent 出风口exhaust fan 排气风扇degassing 脱气虽然进出口边界条件的类型很多，但是这些边界条件存在一些共同点，那就是当使用湍流模型时，边界条件选项中都会出现湍流参数的设置，如Turbulent Viscosity Ratio、Hydraulic Diameter等下面我们就对这些边界条件中的湍流参数设置进行详细的介绍，希望大家能通过这篇文章把湍流参数的设置理解透彻。

湍流边界条件的设置

在流场的入口、出口和远场边界上，用户需要定义流场的湍流参数。

在FLUENT 中可以使用的湍流模型有很多种。

在使用各种湍流模型时，哪些变量需要设定，哪些不需要设定以及如何给定这些变量的具体数值，都是经常困扰用户的问题。

在大多数情况下，湍流是在入口后面一段距离经过转捩形成的，因此在边界上设置均匀湍流条件是一种可以接受的选择。

特别是在不知道湍流参量的分布规律时，在边界上采用均匀湍流条件可以简化模型的设置。

在设置边界条件时，首先应该定性地对流动进行分析，以便边界条件的设置不违背物理规律。

违背物理规律的参数设置往往导致错误的计算结果，甚至使计算发散而无法进行下去。

下面具体讨论这些湍流参数的含义，以保证在设置模型时不出现违背流动规律的错误设置：（1）湍流强度（Turbulence Intensity）湍流强度I的定义为：I=Sq rt(u’*u’+v’*v’+w’*w’)/u_avg (8-1)上式中u',v' 和w' 是速度脉动量，u_avg是平均速度。

湍流强度小于1％时，可以认为湍流强度是比较低的，而在湍流强度大于10％时，则可以认为湍流强度是比较高的。

在来流为层流时，湍流强度可以用绕流物体的几何特征粗略地估算出来。

比如在模拟风洞试验的计算中，自由流的湍流强度可以用风洞的特征长度估计出来。

在现代的低湍流度风洞中，自由流的湍流强度通常低于0.05%。

内流问题进口处的湍流强度取决于上游流动状态。

如果上游是没有充分发展的未受扰流动，则进口处可以使用低湍流强度。

fluent边界条件设置教程

管道的尺寸所限制，因为大涡不能大于管道的尺寸。L 和管的物理尺寸之间的计算关系如下：
l 0.07L
其中 L 为管道的相关尺寸。因子 0.07 是基于完全发展湍流流动混合长度的最大值的，对于非圆形截面的管道，你可以用水力学直径取代 L。
如果湍流的产生是由于管道中的障碍物等特征，你最好用该特征长度作为湍流长度 L 而不是用管道尺寸。
的公式中获得。
湍动能 k 和湍流强度 I 之间的关系为：
k
3 2
uavg I
2
其中 u_avg 为平均流动速度
除了为 k 和 e 指定具体的值之外，无论你是使用湍流强度和水力学直径，强度和长度尺
度或者强度粘性比方法，你都要使用上述公式。
如果你知道湍流长度尺度 l 你可以使用下面的关系式：
3
3
C4
Figure 1: 边界条件面板改变边界区域类型设定任何边界条件之前，必须检查所有边界区域的区域类型，如有必要就作适当的修改。
比方说：如果你的网格是压力入口，但是你想要使用速度入口，你就要把压力入口改为速度入口之后再设定。
改变类型的步骤如下：: 1.在区域下拉列表中选定所要修改的区域
2.在类型列表中选择正确的区域类型 3.当问题提示菜单出现时，点击确认
为 small-inlet 和 large-inlet。(改变边界的名字不会改变相应的类型) 重名名区域，遵循如下步骤：
1. 在边界条件的区域下拉列表选择所要重名名的区域。 2. 点击 Set...打开所选区域的面板。3.在区域名字中输入新的名字 4.点击 OK 按钮。注意：如果你指定区域的新名字然后改变它的类型，你所改的名字将会被保留，如果区域名字是类型加标号，名字将会自动改变。
比之后的下拉菜单中选择适当的轮廓名。通过将 m_t/m 和密度与分子粘性的适当结合， FLUENT 为修改后的湍流粘性计算边界值。 k-e 模型：在湍流指定方法下拉菜单中选择 K 和 Epsilon 并在湍动能（Turb. Kinetic Energy）和湍流扩散速度（Turb. Dissipation Rate）之后的下拉菜单中选择适当的轮廓名。雷诺应力模型：在湍流指定方法下拉菜单中选择 K 和 Epsilon 并在湍动能（Turb. Kinetic Energy）和湍流扩散速度（Turb. Dissipation Rate）之后的下拉菜单中选择适当的轮廓名。在湍流指定方法下拉菜单中选择雷诺应力部分，并在每一个单独的雷诺应力部分之后的下拉菜单中选择适当的轮廓名。

fluent边界条件2

壁面边界条件壁面边界条件用于限制流体和固体区域。

在粘性流动中，壁面处默认为非滑移边界条件，但是你也可以根据壁面边界区域的平动或者转动来指定切向速度分量，或者通过指定剪切来模拟滑移壁面(你也可以在FLUENT中用对称边界类型来模拟滑移壁面，但是使用对称边界就需要在所有的方程中应用对称条件。

详情请参阅对称边界条件一节)。

在当地流场的详细资料基础上可以计算出流体和壁面之间的剪应力和热传导。

壁面边界的输入概述壁面边界条件需要输入下列信息：●热边界条件（对于热传导计算）●速度边界条件（对于移动或旋转壁面）●剪切（对于滑移壁面，此项可选可不选）●壁面粗糙程度（对于湍流，此项可选可不选）●组分边界条件（对于组分计算）●化学反应边界条件（对于壁面反应）●辐射边界条件(对于P-1模型、DTRM或者DO模型的计算)●离散相边界条件（对于离散相计算）在壁面处定义热边界条件如果你在解能量方程，你就需要在壁面边界处定义热边界条件。

在FLUENT中有五种类型的热边界条件：●固定热流量●固定温度●对流热传导●外部辐射热传导●外部辐射热传导和对流热传导的结合如果壁面区域是双边壁面（在两个区域之间形成界面的壁面，如共轭热传导问题中的流/固界面）就可以得到这些热条件的子集，但是你也可以选择壁面的两边是否耦合。

详情请参阅在壁面处定义热边界条件。

下面各节介绍了每一类型的热条件的输入。

如果壁面具有非零厚度，你还应该设定壁面处薄壁面热阻和热生成的相关参数，详情请参阅在壁面处定义热边界条件。

热边界条件由壁面面板输入（Figure 1），它是从边界条件打开的（见设定边界条件一节）。

Figure 1:壁面面板对于固定热流量条件，在热条件选项中选择热流量。

然后你就可以在热流量框中设定壁面处热流量的适当数值。

设定零热流量条件就定义了绝热壁，这是壁面的默认条件。

选择固定温度条件，在壁面面板中的热条件选项中选择温度选项。

你需要指定壁面表面的温度。

壁面的热传导可以用温度边界条件一节中的方程1或3来计算。

FLUENT边界条件设定

Rotationally periodic planes
模拟充分发展流. 在Gambit中预先 flow 定义为 translational.
Translationally periodic planes
2D tube heat exchanger
区域定义: Fluid
Fluid zone = 求解的流体计算域. 确定Fluid material. 确定各种源项:
利用 UDFs and Profiles可以
定义复杂的边界条件
Velocity Inlet
定义类型:
Magnitude, Normal to Boundary
Components Magnitude and Direction
默认值为均匀流动适用于 incompressible flows. Static pressure 相应分布. Total pressure 同样用于 compressible flows 将有可能导致非物理解. 速度设定为负值时，可以用来表示出口. 但是必须要保证流量平衡.
对于不可压流作为静温. ptotal ,abs pstatic ,abs (1
Inlet Flow Direction
Ttotal Tstatic (1
k 1 2 M ) 2
k 1 2 k /( k 1) M ) 2
1 2 v 2
Incompressible flows: ptotal pstatic
边界条件的定义——Solver
选择求解器
正对求解器选择不同的边界
条件定义器
边界条件的定义——Specify Type
选择边界对应的几何体

FLUENT系列资料：2

圆形喷嘴内流动与传热的数值模拟问题描述：空气高速通过一个圆形喷嘴，进口压力为101325 Pa，计算喷嘴内的压力、温度分布及马赫数。

截面面积为A：A =0.2+x2，-0.5 < x < 1.5, 出口压力为3738.9 Pa，温度为300K。

该问题中所说的压力皆为相对压力。

圆形喷嘴的结构如图1所示。

图1 圆形喷嘴结构图在本例中将利用FLUENT-2D的非耦合、隐式求解器，针对在圆形喷嘴内的定常流动进行求解。

在求解过程中，还会利用FLUENT的网格优化功能对网格进行优化，使所得到的解更加可信。

本题涉及到：一、利用GAMBIT建立圆形喷嘴计算模型（1）在PROE中画出圆形喷嘴的图形；（2）将PROE图形输出为*.stp的文件格式；（3）用GAMBIT读入上面输出的*.stp文件；（4）对各条边定义网格节点的分布；（5）在面内创建网格；（6）定义边界类型；（7）为FLUENT5/6输出网格文件。

二、利用FLUENT-2D求解器进行求解（1）读入网格文件；（2）确定长度单位：MM；（3）确定流体材料及其物理属性；（4）确定边界类型；（5）计算初始化并设置监视器；（6）使用非耦合、隐式求解器求解；（7）利用图形显示方法观察流场、压力场与温度场。

一、前处理——用PROE画出喷嘴结构图并导入GAMBIT中由于喷嘴的横截面是圆形的，喷嘴内的流动是轴对称流动，故其几何图形可以简化为二维的，然后进行流动与传热的数值模拟。

在PROE中按所给的函数关系画出圆形喷嘴的曲线图，画完后输出为shenmeng.stp 的文件，点击保存到的设定的文件夹中。

启动GAMBIT ，建立一个新的GAMBIT文件。

操作：File→NEW…此时出现的窗口如图2所示。

在ID右侧的文本框内填入：D: \penzui点击Accept后，即建立了一个新的文件。

图2建立新文件对话框图3导入PROE图形对话框第1步：确定求解器选择用于进行CFD计算的求解器。

(完整版)fluent边界条件设置

边界条件设置问题1、速度入口边界条件（velocity-inlet）：给出进口速度及需要计算的所有标量值。

该边界条件适用于不可压缩流动问题。

Momentum 动量？thermal 温度radiation 辐射species 种类DPM DPM模型（可用于模拟颗粒轨迹）multipahse 多项流UDS（User define scalar 是使用fluent求解额外变量的方法）Velocity specification method 速度规范方法：magnitude，normal to boundary 速度大小，速度垂直于边界；magnitude and direction 大小和方向；components 速度组成？Reference frame 参考系：absolute绝对的；Relative to adjacent cell zone 相对于邻近的单元区Velocity magnitude 速度的大小Turbulence 湍流Specification method 规范方法k and epsilon K-E方程：1 Turbulent kinetic energy湍流动能；2 turbulent dissipation rate 湍流耗散率Intensity and length scale 强度和尺寸：1湍流强度 2 湍流尺度=0.07L（L为水力半径）intensity and viscosity rate强度和粘度率：1湍流强度2湍流年度率intensity and hydraulic diameter强度与水力直径：1湍流强度；2水力直径2、压力入口边界条件（pressure-inlet）：压力进口边界条件通常用于给出流体进口的压力和流动的其它标量参数，对计算可压和不可压问题都适合。

压力进口边界条件通常用于不知道进口流率或流动速度时候的流动，这类流动在工程中常见，如浮力驱动的流动问题。

CFD分析基础-边界条件和湍流

直接数值模拟只适合于模拟简单的低雷诺数流动. 作为可行的方法, 改而求解雷诺平均 Navier-Stokes (RANS) 方程:
2 R U p U ij i i U k x x x x x k i j j j
其中
R u ij iu j

在以下情况下:

不清楚具体域的位置且首次设置；模型中含两个以上同类型的边界时。.
入口和出口条件

描述流体流入和流出的边界条件类型:

通用的

可压缩流动

压力入口压力出口

质量流入口压力远场条件通风入口, 通风出口, 进气风扇, 排气风扇

不可压缩流动

特殊条件

速度入口出流条件

只适用于不可压缩流动.

停滞参数根据速度分布的不同而变化.

用于计算可压缩流动可能导致不符合物理规律的结果. 导致不符合物理规律的结果, 不正确的速度场等问题

应避免在接近固体障碍物的位置设定速度入口条件.

应用速度分布图

可选择应用UDF来定义入口边界的速度分布.

速度分布图可以是空间相关或者时间相关. 通过其它CFD分析结果获得速度分布图创建含坐标信息和边界数据的文本文件.
在入口处存在压力的增高或降低.

进气风扇和通风入口Inlet Vent/Intake Fan

固壁条件

包含流体和固体的表面. 对于粘性流动，采用无滑移的条件:

壁面上流体切向速度等于固壁速度. 法向速度为 0 温度、热量和辐射等多种条件. 固壁材料的传热可定义为一维的传热计算. 壁面剪切速率和传热特性决定于壁面附近的流场.

fluent边界条件(二)

周期性边界条件周期性边界条件用来解决，物理模型和所期待的流动的流动/热解具有周期性重复的特点。

FLUENT提供了两种类型的周期性边界条件。

第一种类型不允许通过周期性平面具有压降（对于FLUENT4用户来说：这一类型的周期性边界是指FLUENT4中的圆柱形边界）。

第二种类型允许通过平移周期性边界具有压降，它是你能够模拟完全发展的周期性流动（在FLUENT4中是周期性边界）。

本节讨论了无压降的周期性边界条件。

在周期性流动和热传导一节中，完全发展的周期性模拟能力得到了详尽的描述。

周期性边界的例子周期性边界条件用于模拟通过计算模型内的两个相反平面的流动是相同的情况。

下图是周期性边界条件的典型应用。

在这些例子中，通过周期性平面进入计算模型的流动和通过相反的周期性平面流出流场的流动是相同的。

正如这些例子所示，周期性平面通常是成对使用的。

Figure 1: 在圆柱容器中使用周期性边界定义涡流周期性边界的输入对于没有任何压降的周期性边界，你只需要输入一个东西，那就是你的所模拟的几何外形是旋转性周期还是平移性周期。

（对于有周期性压降的周期流还要输入其它的东西，请参阅周期性流动和热传导一节。

）旋转性周期边界是指关于旋转对称几何外形中线形成了一个包括的角度。

本节中的图一就是旋转性周期。

平移性周期边界是指在直线几何外形内形成周期性边界。

下面两图是平移性周期边界：Figure 1: 物理区域Figure 2: 所模拟的区域对于周期性边界，你需要在周期性面板（下图）中指定平移性边界还是旋转性边界，该面板是从设定边界条件菜单中打开的。

Figure 3: 周期性面板(对于耦合解算器，周期性面板中将会有附加的选项，这一选项允许你指定压力跳跃，详细内容请参阅周期性流动和热传导一节。

)如果区域是旋转性区域，请选择旋转性区域类型。

如果是平移性就选择平移性区域类型。

对于旋转性区域，解算器会自动计算通过周期性区域的旋转角度。

旋转轴是为邻近单元指定的旋转轴。

Fluent软件的使用(2)

内部边界用来表示不同的物理模型
风扇散热器
多孔的跳跃模型Porous-jump models
内部壁面
求解器的设置
求解过程概述
设置求解参数
选择求解器选择离散格式
Set the solution parameters Initialize the solution
初始化流场收敛控制

流动局部超音速的静压；如果流动亚音速，则被忽略；如果流场从该边界开始不可压缩流动: 初始化，该表压将被应用初始化计算。
可压缩流动:
入口的流动方向湍流的物理量
总温（对于热传导或者可压缩流动）
质量流量入口Mass Flow Inlet
为可压流设计，也可用于不可压流。
总的压力被调整来满足质量流量比压力入口的收敛难度大
描述进出流场区域的质量、动量和能量。
定义边界条件包括:
定义边界的位置给出边界的流动信息
边界处所需的流动信息，取决于边界条件的类型和计算采用的物理模型。
不恰当的边界条件将导致错误的流场解。
确定边界位置 – An Example
1. 多支管的上游可以使用均匀的入口剖面计算中能够模拟预混效果无需使用预先混合的反应模型要求的网格数量较多 2. 喷嘴进口平面要求精确的入口剖面无需用预先混合的反应模型 3. 喷嘴出口平面要求精确的入口剖面 1 采用预混反应模型通常不被推荐，因为入口剖面将会驱动内部的流动
控制体表面的梯度通过泰勒展开计算。
压力的插值格式
使用解耦求解器时，控制体表面的压力插值格式：
Standard – 默认格式，对于边界附近压力梯度较大的流动，精度降低 (当流场中具有压力陡变时不能用，而应使用 PRESTO! 格式) PRESTO! – 应用于强旋转流动，压力梯度较大的流动（多孔介质，风扇模型），或者在壁面强弯曲的区域。 Linear – 在其他格式收敛困难或产生非物理解时使用。 Second-Order – 用于可压缩流动，不能够和多孔介质，跳跃，风扇，或者VOF/Mixture多相流模型公用。 Body Force Weighted – 当体力较大时使用，例如高Ra数的自然对流和强旋转流动。