应用流体源和汇

在流体模拟中,可以应用动量和质量的源和汇。动量源用于对风扇进行建模或添加比体积力。利用质量源,可将额外的质量添加至流体域,例如用于对质量喷射进行建模。

要将动量源添加至区域:
  1. 选择区域 > [区域] > 物理条件 > 动量源选项节点,然后将方法设为以下某个选项:
    • 指定 - 用于添加指定的动量源。
    • 风扇 - 将旋转风扇的效应应用于选定区域中的流体网格单元。有关详细说明,请参见使用风扇动量源
  2. 对于指定的动量源,执行以下操作:
    1. 选择物理值 > 动量源节点,然后将动量源指定为单位体积力。正值添加动量;负值移除动量。
      如果想要指定的动量源在整个区域内发生空间变化或取决于迭代或时间,可创建场函数、表或用户代码库来指定动量源。
    2. 对于作为速度函数的动量源,选择物理值 > 动量源速度导数节点,然后将动量源相对于 x-, y-, [z-] 的速度分量的导数设为矢量分布值(适用于分离流模拟)或张量分布值(适用于耦合流体模拟)。
      示例:假设以下动量源为速度用户场函数:

      [C1; C2; C3] * $$Velocity + [C4; C5; C6]

      其中,C[n] 为常数。

      对于此动量源,可以根据所选的流体模型将其动量源速度导数指定为:

      流体模型 动量源速度导数
      分离流 ( s u , x u s u , y v s u , z w ) = ( C 1 C 2 C 3 ) = [C1; C2; C3]
      耦合流体 ( s u , x u s u , x v s u , x w s u , y u s u , y v s u , y w s u , z u s u , z v s u , z w ) = ( C 1 0 0 0 C 2 0 0 0 C 3 )

      此张量可以指定为一个主张量,其中,XX 分量等于 C1YY 分量等于 C2,且 ZZ 分量等于 C3

    3. 对于耦合流体模拟和作为压力函数的动量源,选择物理值 > 动量源压力导数节点,然后设置动量源相对压力的导数。
要将质量源添加至区域:
  1. 选择区域 > [区域] > 物理条件 > 质量源选项节点,然后激活质量源选项
  2. 选择物理值 > 质量源节点,然后将质量源指定为单位时间内单位体积质量。
    正值添加质量;负值移除质量。可以使用场函数、表或用户代码库来描述对空间、迭代或时间的依赖性。
  3. 对于作为压力函数的质量源,选择物理值 > 质量源压力导数节点,然后设置质量源相对压力的导数。
  4. 对于耦合流体模拟和作为速度函数的质量源,选择物理值 > 质量源速度导数节点,然后将质量源相对 x-, y-, [z-] 的速度分量的导数指定为矢量分布值。
Simcenter STAR-CCM+ 在离散非线性输运方程的线性化中使用源导数。强烈建议指定导数,以提高求解的稳定性和收敛速率。

有关详细信息,请参见流体区域参考