设置参考值
流体模拟需要指定参考压力和压力参考位置。此外,对于浮力流,必须指定重力矢量和参考高度。
参考压力的默认值为 101325 Pa。对于使用恒密度模型或多项式密度模型的模拟,参考压力的实际值与计算无关。但使用理想气体模型时,将使用参考压力。在所有情况下,根据 [eqn_link],绝对压力场函数定义中将使用参考压力。
当模拟稳态流或不可压缩流体的流动时,压力方程是奇异方程。如果边界条件未定义压力级(即,无压力边界),可以将压力级定位到求解域中的基准值。如果未将工作压力定位到域中某个位置的已知值,可以任意调整较高的值,从而导致出现数值问题。
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选择
节点,然后指定参考压力值。对于使用理想气体模型的模拟,建议按照以下准则来设置参考压力:
- 如果马赫数较低(例如 0.3 或更小),则将参考压力设为某一环境值,使工作压力为较小值。
- 如果马赫数很大,则可执行以下某项操作:
- 将参考压力设为环境值,使工作压力为较小值。
- 将参考压力设为零,使工作压力与绝对压力相等。
要设置压力参考位置:
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根据流体模型,选择以下某个节点:
- 对于分离流模型,选择 节点。
- 对于耦合流体模型,选择 节点。
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使用以下某种方法设置压力参考位置:
方法 步骤 自动 如果绝对压力级不重要,则选择此方法。
将压力参考位置设为自动选择。
Simcenter STAR-CCM+ 标识网格单元,以便网格单元形心在域中具有最小值(x)、最小值(y)、最小值(z)。此条件只在边界旁的网格单元中出现。
要确定适当的网格单元,Simcenter STAR-CCM+ 执行以下操作:- 检查边界旁每个网格单元的形心,并选择具有最小 X 分量的所有网格单元。Simcenter STAR-CCM+ 检查所有边界 — 壁面边界以及流体边界。
- 从上一步选定的网格单元中,Simcenter STAR-CCM+ 选择具有最小 Y 分量的网格单元。
- 从上一步中选定的网格单元中,Simcenter STAR-CCM+ 选择具有最小 Z 分量的网格单元。
Simcenter STAR-CCM+ 将选定的网格单元用作压力参考位置
注 此方法存在已知限制。以矩形棱柱作为流体域为例:理想情况下,Simcenter STAR-CCM+ 会选择棱柱左下前边的网格单元。但是,计算形心和网格化中的小数值四舍五入误差会导致 Simcenter STAR-CCM+ 选择靠近棱柱左侧中间的另一个网格单元。 手动 如果要准确确定绝对压力级,则选择此方法。
例如,要计算壁面边界上压力的情况。选择一个位置,其中压力已知,而且某个固定值适用于模拟。
- 将压力参考位置设为用户指定。
将压力参考点节点添加为子节点。
- 右键单击此节点,然后选择新建。
- 选择新添加的
- 点坐标 — 设置压力参考点的坐标。
- 参考系 — 设置点坐标的坐标系。
- 已启用 — 设为打开以便使用压力参考点。
选择压力参考点 [n] 节点后,该点将显示在活动场景中。
节点,然后设置下列属性:
压力参考位置处的工作压力使用初始压力值设置;绝对压力是参考压力与初始压力之和。如果初始压力值在模拟过程中发生更改(例如,通过场函数),压力参考位置处的压力也相应地发生变化。
使用重力模型或 Boussinesq 模型的模拟需要定义重力矢量和工作高度。工作高度是定义静压和测压压力相等位置的位置矢量。
要设重力矢量和工作高度:
- 选择值设为重力矢量的方向和幅值。 节点,然后将
- 选择值设为高度矢量的方向和值。 节点,然后将