质量流量平均

通过表面的质量流量平均标量计算如下：

图 1. EQUATION_DISPLAY

M a s s F l o w A v e r a g e \equiv \frac{\oint ρ ϕ | v \cdot d a |}{\oint ρ | v \cdot d a |} = \frac{\sum_{f}^{} ρ_{f} ϕ_{f} | v_{f} \cdot a_{f} |}{\sum_{f}^{} ρ_{f} | v_{f} \cdot a_{f} |}

(392)

其中， $ϕ_{f}$ 为选定标量的面值， $ρ_{f}$ 为面密度， $v_{f}$ 为面速度矢量， $a_{f}$ 为面网格面积矢量。

如果激活了 Signed Mass Flow(带符号质量流量) 属性，此方程会更改，即绝对值符号消失。

另请参见此统计报告的属性。

注	当“质量流量”和“质量流量平均值”报告在以移动网格作为输入的衍生零部件上运行时，它们表现得好像是将衍生零部件瞬时固定到网格上，并使用相对于区域网格的流体速度来计算质量流量。

使用带符号质量流量

使用带符号质量流量时，以下关系始终为真：如果流量携带一定的质量比量 h，则（h 的总流量）=（h 的质量流量平均值）*（质量流量）。

要使用带符号质量流量，可激活报告节点的 Signed Mass Flow(带符号质量流量) 属性。

如果使用带符号质量流量计算质量流量平均值，计算出的值可能超出求平均值的场函数所包含的值范围。

带符号值和绝对值之间的差异

使用带符号质量流量平均值选项时，值可能大于使用无符号质量流量平均值选项（默认值）获得的值。

这是因为定义发生了变化，现在的定义是用网格单元标量之和乘以与之关联的质量流率，然后除以总质量流率。在显示反流的一段流量中，带符号质量流量平均报告中的分子和分母一定比无符号报告中的分子和分母小。但是，这并不能保证相关物理量发生改变后，返回的比值一定小于使用带符号质量流量平均值时的比值。

例如：标量可能在反流区域内包含非常小的量，并在正向流量区域内包含非常大的量，此时分子的减少幅度相对较小，而分母则根据反流进行减小。如果跨边界的反流相对较大，则使用带符号质量流量平均值时的比值要大于使用无符号时的比值。

意外出现较大的值

在某些情况下，对于给定的输入标量，带符号质量流量平均报告返回的值可能比预期值大得多（或在某些情况下返回异常值或意外值）。计算报告时，返回的意外值通常是“接近除零”导致的。跨报告的输入零部件存在零（或非常接近零的）质量流量时，可能会发生这种情况。这种行为并不意外，尽管在这种情况下，报告在技术上似乎未定义。

但是，较大的值只是所使用的计算方式导致的。回顾一下，平均值的计算方式为（标量之和乘以质量流量）/（质量流量之和），其中每个总和都在面上。如果将质量流量用作带符号质量流量（且存在反流），则分母小于使用绝对值时的分母，但如果负面质量流量值对应于这些面上较小的标量函数值，则总比值可能会更大。使用带符号质量流量时，质量流量平均值可能会超出输入零部件上标量的范围。

此外，使用多个部件作为单个质量流量平均报告的输入时，如果它们的净质量流率为零，则也会出现此行为。

谐波平衡中的平均质量流量

选择谐波平衡模型时，通过表面的质量流量平均标量计算如下：

图 2. EQUATION_DISPLAY

R = \frac{\sum_{f} {\hat{m}}_{0 f} {\tilde{ϕ}}_{f}}{\sum_{f} {\hat{m}}_{0 f}}

(393)

其中：

${\hat{m}}_{0 f}$ 为面 $f$ 上的时间平均质量流率（或面通量）。
${\tilde{ϕ}}_{f} = C \cdot ϕ_{f}^{*}$ 对于体网格表示，为面 $f$ 上的时间平均标量，对于 HB 求解视图表示，为 HB 求解视图所请求标量的特定变量（例如，特定时间点的标量或标量的傅立叶模式 1 虚部）。