FLUENT中定義流動(dòng)方向

2016-08-29 by:CAE仿真在線(xiàn) 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

---------------翻譯自《ANSYS FLUENT用戶(hù)手冊(cè)》P261-262

定義方向主要通過(guò)以下一些步驟:

1、通過(guò)在direction specification method下拉列表中選擇direction vector或normal to boundary來(lái)指定流動(dòng)方向。

2、若在第一步中選擇了normal to boundary,且使用的是軸對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn),則需要設(shè)定合適的流動(dòng)方向切向分量的值。若在3D或2D模型中不包含有軸對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn),且選擇了Normal to boundary,則對(duì)于流動(dòng)方向沒(méi)有額外的參數(shù)需要指定。

3、若幾何為3D,且在第一步中采用direction vector指定流動(dòng)方向。則可以在下拉列表中選擇直角坐標(biāo)系(x,y,z),柱坐標(biāo)系(徑向、切向、軸向),局部柱坐標(biāo)系(徑向、切向、軸向)或局部柱坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)。以下是一些需要注意的地方:

(1)笛卡爾坐標(biāo)選項(xiàng)基于幾何所用的笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)。輸入流動(dòng)方向的x,y,z三方向分量。

(2)柱坐標(biāo)系統(tǒng)使用基于以下坐標(biāo)系統(tǒng)的軸向、徑向以及切向分量:a)對(duì)于單流體區(qū)域,坐標(biāo)系統(tǒng)是通過(guò)流體域設(shè)置框中的旋轉(zhuǎn)軸及坐標(biāo)原點(diǎn)來(lái)確定的。b)對(duì)于多區(qū)域問(wèn)題(MRF或滑移網(wǎng)格),坐標(biāo)系統(tǒng)由與入口相臨的計(jì)算域的旋轉(zhuǎn)軸指定。

對(duì)于上面柱坐標(biāo)系統(tǒng)的定義,正的徑向速度方向由旋轉(zhuǎn)軸向外輻射,正的軸向速度方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸向量,而切向速度向量則由右手定則確定。如下圖所示。

(3)局部柱坐標(biāo)系統(tǒng)允許用戶(hù)為入口定義一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)。當(dāng)使用局部柱坐標(biāo)選項(xiàng)時(shí),用戶(hù)可以在pressure inlet對(duì)話(huà)框中定義坐標(biāo)系統(tǒng)。當(dāng)模型中存在很多具有不同旋轉(zhuǎn)軸的入口時(shí),使用局部柱坐標(biāo)昔非常有用。輸入合適的軸向、徑向以及切向分量,并且指定軸原點(diǎn)及軸向量的x,y,z分量。

(4)局部柱坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系允許用戶(hù)為入口指定坐標(biāo)系統(tǒng)。在該系統(tǒng)下輸入壓力,旋轉(zhuǎn)速度以及軸向和切向的速度。輸入合適的軸向以及徑向流動(dòng)方向分量,輸入切向速度值,并且輸入坐標(biāo)軸原點(diǎn)及方向的X,Y,Z分量。這一坐標(biāo)系統(tǒng)在用戶(hù)開(kāi)始以較小的旋轉(zhuǎn)速度,進(jìn)而逐漸增大到穩(wěn)定值的問(wèn)題模擬中非常有用。

注意:local cylinderical swirl不能用于明渠流動(dòng)邊界,也不能用于mixing plane邊界。

4、若使用的幾何為2D,且在第一步中選擇direction vector定義流動(dòng)方向,則可以下列的方式定義向量分量:

(1)對(duì)于2D平面幾何,輸入合適的流動(dòng)方向X,Y,Z分量

(2)對(duì)于2D軸對(duì)稱(chēng)幾何,輸入合適的流動(dòng)方向軸向,徑向分量

(3)對(duì)于軸對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)幾何,輸入合適的流動(dòng)方向軸向、徑向以及切向分量。

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