设置初始条件和边界值

将质量流量入口定义为 0.075 kg/s 气流,将压力出口定义为相对压力 0.0 Pa。使用接近于稳态流场的速度和湍流参数初始化流体。

要初始化流体:
  1. 要初始化入口速度,可选择物理 1 > 初始条件 > 速度节点,然后将设为 [0,0,20] m/s,大约对应于已定义的质量流量给出的入口速度。
  2. 要初始化湍流值,可计算管道流量的湍流强度和湍流长度尺度,作为管道半径和质量流量的函数。
    1. 选择物理 1 > 初始条件 > 湍流指定,将方法设为强度 + 长度尺度
    2. 右键单击自动化 > 参数节点并选择新建 > 标量
    3. 将参数重命名为 PipeRadius,然后按如下所示设置属性:
      参数 价值 量纲
      PipeRadius 0.03 长度
    4. 对表中所述的以下参数重复此过程:
      参数 价值 量纲
      MassFlow 0.075 质量/时间
      ApproxRe
      2*$MassFlow/(3.1415*$PipeRadius)/1.85e-5
      无量纲
      TI
      0.16*pow($ApproxRe,-1/8)
      无量纲
      TL
      2*0.07*$PipeRadius
      长度
    5. 选择物理 1 > 初始条件 > 湍流强度节点,并将设为 $TI
    6. 选择湍流长度尺度节点,并将设为 $TL
    7. 选择湍流速度比例节点,并将设为 20 m/s
  3. 要设置质量流量入口边界:
    1. 选择区域 > 流体 > 边界 > 入口 > 物理值 > 质量流率节点,并将设为 $MassFlow
    2. 选择入口 > 物理条件 > 湍流指定节点,并将方法设为强度 + 长度尺度
    3. 选择物理值 > 湍流强度节点,并将设为 $TI
    4. 选择湍流长度尺度节点,并将设为 $TL
  4. 要设置压力出口边界:
    1. 接受默认压力值 0.0 Pa
    2. 选择区域 > 流体 > 边界 > 出口 > 物理条件 > 湍流指定节点,并将方法设为强度 + 长度尺度
    3. 选择物理值 > 湍流强度节点,并将设为 $TI
    4. 选择湍流长度尺度节点,并将设为 $TL