压力

Simcenter STAR-CCM+ 可模拟各种压力量,具体取决于模型选择。

参考压力
参考压力 P ref 是用于减少压力相关数值计算中的数值舍入误差的工具。有关更多信息,请参见设置参考值
工作压力
工作压力Simcenter STAR-CCM+ 中流体模型内所使用的求解变量 p 。在程序和文档中,此变量在大多数情况下被指为压力。其定义是为了方便计算并且取决于模型选择。它始终相对于参考压力表示 P ref 表示。

在无重力影响的层流中,压力等于静态表压。如果重力模型处于活动状态,则对于可变和恒密度流而言,压力将等于测压压力,如 Eqn. (862) 中所示。

使用湍流模型时,工作压力受 2 3 ρ k 的影响。工程相关的大多数流中,此影响可忽略不计。

静压
静压 P stat 是作用于流体的应力张量的球形部分(请参见 Eqn. (946))。有时静压与热力学压力相同,后者是一个状态变量。
流体静压力
流体静压力 P hydro 是流体在重力作用下在给定高度处于平衡状态时所施加的压力:

P hydro = ρ ref g ( x 0 x )

其中:

  • ρ ref 为参考密度。
  • g 为重力。
  • x 为高度。
  • x 0 为参考高度。
绝对压力
绝对压力 P abs 是工作压力、参考压力和存在重力时的流体静压力的总和。

P abs = p + P ref + P hydro

相对总压力
相对总压力是以恒熵方式使流体在运动的相对系中处于静止状态所导致的压力。
绝对总压力
绝对总压力 P t , abs 是以恒熵方式使流体在绝对坐标系中处于静止状态所导致的压力。
对于理想气体:

P t,abs = P abs ( 1 + γ 1 2 M 2 ) γ / ( γ 1 )

其中, γ 为比热比, M 为马赫数。
对于不可压缩流体,绝对总压力是绝对压力和动压的总和:

P t,abs = P abs + 1 2 ρ v 2

总压力
总压力 P t 是绝对总压力减去参考压力和存在重力时的流体静压力:

P t = P t,abs P ref P hydro