混合初始化是一系列配方和边界插值方法的集合。它通过求解拉普拉斯方程来生成符合复杂域几何形状的速度场，以及在计算域中平滑连接高压和低压值的压力场。所有其他变量（即温度、湍流、VOF、物种等）将根据域平均值或预定的配方进行填充。以下详细介绍了这些配方。

• 速度场：通过求解具有适当边界条件的拉普拉斯方程，在域内生成速度场。

$${\nabla }^2\phi =0\text{\hspace{1em}(23.149)}$$

其中，$\phi$ 是速度势。速度分量由梯度势给出：

$$\overrightarrow{V}=\nabla \phi \text{\hspace{1em}(23.150)}$$

速度势在不同边界条件下表达如下：

• 壁面边界：垂直于壁面的速度为零。

$${\frac{\partial \phi }{\partial n}|}_{\text{wall }}=0\text{\hspace{1em}(23.151)}$$

• 入口边界：入口边界的法向速度根据用户指定的边界值进行计算。

$${\frac{\partial \phi }{\partial n}|}_{\text{inlet }}=V_{\perp }\text{\hspace{1em}(23.152)}$$

远场边界：在远场边界处，垂直于边界的速度是根据用户指定的自由流条件计算得出的。

$${\frac{\partial \phi }{\partial n}|}_{\text{inlet }}=V_{\perp }\text{\hspace{1em}(23.153)}$$

在远离物体的地方，流动逐渐趋近于自由流条件：

$${\frac{\partial \phi }{\partial x}|}_{\infty }=u_{\infty }\text{\hspace{1em}(23.154)}$$

$${\frac{\partial \phi }{\partial y}|}_{\infty }=v_{\infty }\text{\hspace{1em}(23.155)}$$

$${\frac{\partial \phi }{\partial z}|}_{\infty }=w_{\infty }\text{\hspace{1em}(23.156)}$$

• 出口边界：它们被设定为零。

$$\phi =0\text{\hspace{1em}(23.157)}$$

在“常规设置”选项卡下选择“维持恒定速度大小”选项，即可指定一个均匀的初始速度大小，其方向则取自速度势解。

• 压力场：只有在域内至少有一个入口和一个出口提供压力信息时，才会通过求解适当的拉普拉斯方程并施加相应边界条件来生成平滑的压力场。否则，压力场将初始化为所有边界平均常数值。

$${\nabla }^{2}P=0\text{\hspace{1em}(23.158)}$$

对于各种边界条件，$P$ 的表达如下：

• 压力入口边界：默认情况下，首先进行一个近似检查，以确定边界流动是超声速还是亚声速。当指定的总压与超声速/初始表压之间存在较大差异时，表示流动为超声速；而适中/小（或零）的压力差异则表示流动为亚声速。如果边界被判定为超声速，则 $P$ 使用指定的超声速/初始表压值；如果边界被判定为亚声速，则 $P$ 使用指定的总压值。如果在混合初始化对话框的常规设置标签页中启用了“在入口使用指定压力”选项，那么 $P$ 始终使用指定的超声速/初始表压值。

• 压力出口和压力远场边界：$P$ 计算为该边界上指定的表压。

• 速度/质量流量入口边界：只有在常规设置标签页下选择了“在入口使用指定压力”选项时，$P$ 才使用指定的超声速/初始表压值。

• 壁面边界：$P$ 的法向梯度设为零。

$${\frac{\partial p}{\partial n}|}_{\text{wall }}=0\text{\hspace{1em}(23.159)}$$

• 温度场：温度将以恒定值（域平均值）进行初始化。

• 湍流参数：默认情况下，湍流参数会以恒定值（域平均值）进行初始化。然而，如果你想用可变的湍流参数来初始化流动，那么你需要在“混合初始化”对话框中选择相应的选项，具体步骤参见“使用混合初始化的步骤”。

• 物种分数：默认情况下，次要物种的质量/摩尔分数会初始化为0.0。但如果你希望指定初始化值，那么你需要在“混合初始化”对话框中选择相应的选项，具体步骤参见“使用混合初始化的步骤”。

• 体积分数：对于两相情况，次要VOF相会以所有入口中最小的VOF值进行初始化。如果情况涉及两个以上相，那么次要相会以零VOF值进行初始化。

关于在Ansys Fluent中使用混合初始化的信息，请参阅用户指南中的“混合初始化”部分。