设置流入边界

在流体进入计算域的边界上指定流入条件。

对于每个流入边界:
  1. 选择区域 > [区域] > 边界 > [边界] 节点,然后将类型设为以下任一项:
    • 速度入口 — 当知道边界处的速度时为不可压缩流设置此边界类型。可以指定速度矢量的分量或速度幅值以及流向。由于此边界类型不规定系统总能量,因此建议不要将其用于可压缩流。
    • 质量流量入口 — 当已知边界处的质量流率或质量通量(每单位面积的质量流率)时设置此边界类型。

      质量流量入口与速度入口在密度使用方式上有所不同。对于恒密度流,两种方法相同。对于可变密度流,如果已指定质量流量,则密度更改时,速度也随之更改。如果已指定速度,则密度更改时,质量流量也随之更改。

      质量流量入口主要用于指定跨边界向内的质量流量,但也用于指定向外的质量流量。但是,如果流出超过流入,边界附近的流量远超过马赫 0.2,或者流量被阻塞,则不要将其用作出口。

    • 滞止入口 — 当已知边界处的压力和温度的总值时,设置此边界类型。滞止条件是指位于上游虚室中的条件,在这个虚室中流体完全处于静止状态。

    有关详细信息,请参见理论指南中的边界条件下的特定主题。

  2. 选择物理条件 > 流向指定节点,然后使用以下某种方法设置进入流入边界的流体的流向:
    • 边界 - 法向 — 这是默认设置。流向垂直于每个边界面。
    • 分量 — 选择此选项可使用物理值 > 流向节点将流入方向指定为单独的角度分量。

      此方法尤其适用于指定轴对称旋流模拟入口的旋流。在轴对称空间中,所有三个速度分量只是轴向和径向坐标 zr 的函数。使用此方法,可以通过指定速度场的相应 zr 分量来定义来自入口的旋流。

    • 角度 — 选择此选项可使用物理值 > 液流角节点直接设置流向角。
  3. 展开 [边界] 节点,然后根据所选边界类型,按照相应的步骤操作:
    边界类型 步骤
    速度入口 要设置流体速度:
    • 如果已知速度矢量的所有分量:
      1. 选择物理条件 > 速度指定节点,然后将方法设为分量

        选择此方法将移除物理条件 > 流向指定节点。

      2. 选择物理值 > 速度节点,然后设置入口速度矢量。
    • 如果基于指定流向已知速度幅值:
      1. 选择物理条件 > 速度指定节点,然后将方法设为幅值 + 方向
      2. 选择物理值 > 速度幅值节点,然后基于物理条件 > 流向指定来设置速度矢量的幅值。

    对于这两种方法,如果要指定在空间上跨边界发生变化或取决于迭代或时间步的速度,则建议使用场函数或表来实现。有关示例,请参见为分布创建表的示例

    有关详细信息,请参见流体边界参考 — 速度入口

    质量流量入口
    1. 根据入口处的可用流数据,执行以下某项操作:
      • 如果已知每单位面积的质量流率:
        1. 选择物理条件 > 质量流量选项节点,然后将指定选项设为质量通量
        2. 选择物理值 > 质量通量节点,然后设置入口质量通量。

          对于速度入口,可以使用场函数或表来描述对空间、迭代或时间步的依赖性。

      • 如果已知整个边界的质量流率:
        1. 选择物理条件 > 质量流量选项节点,然后将指定选项设为质量流率
        2. 选择物理值 > 质量流率节点,并设置整个边界每单位时间的总质量 (kg/s)。

          可以使用场函数和表来描述对迭代或时间步的依赖性,但整个边界的质量流率不能在空间上发生变化。

    2. 对于可压缩流以及在应用超音速条件时,选择物理值 > 超音速静压节点,然后设置入口边界的上游静压。

    有关详细信息,请参见流体边界参考 — 质量流量入口

    滞止入口
    1. 选择物理值 > 总压力节点,然后设置边界的上游总压力。

      对于速度入口,可以使用场函数或表来描述对空间、迭代或时间步的依赖性。

    2. 对于可压缩流体流以及在应用超音速条件时,选择物理值 > 超音速静压节点,然后设置边界的上游静压。
    3. 对于稳态、可压缩和非等温流,可以防止将求解的虚假数值反射到求解域:
      1. 选择物理条件 > 滞止入口选项节点,然后将选项设为非反射。注意,仅当使用耦合流体模型时,此选项才可用。
      2. 选择物理值 > 非反射模式指定,然后设置要保留的模式数。指定的模式数需小于圆周方向上的网格单元数。

    有关详细信息,请参见流体边界参考 — 滞止入口