關於fluent中的壓力(二)和(三)


轉載:於舟中的博客

設定操作壓力時需要注意的事項如下:

1. 對於不可壓縮理想氣體的流動,操作壓力的設定直接影響流體密度的計算,因為對於理想氣體而言,流動的密度由理想氣體方程獲得,理想氣體方程中的壓力為操作壓力。

2.  對於低馬赫數的可壓縮流動而言,相比絕對靜壓,總壓降是很小的,因此其計算精度很容易受到數值截斷誤差的影響。需要采取措施來避免此誤差的形成,ANSYS FLUENT通過采用表壓(由絕對壓力減去操作壓力)的形式來避免截斷誤差的形成,操作壓力一般等於流場中的平均總壓。​

3. 對於高馬赫數可壓縮流動的求解而言,因為此時的壓力比低馬赫可壓縮流動的大得多,所以求解過程中的截斷誤差的影響不大,可以不設定表壓。由於ANSYS FLUENT中所有需輸入的壓力都為表壓,因此此時可以將操作壓力設定為0(這樣可以最小化由於壓力脈動而引起的誤差),使表壓與絕對壓力相等。

4. 如果密度設定為常數或者其值由通過溫度變化的函數獲得,操作壓力並沒有在計算密度的過程中被使用。

5.​ 默認的操作壓力為101325Pa。

操作壓力的設定主要基於兩點考慮,一是流動馬赫數的大小,二是密度計算方法。​

操作壓力的推薦設置

對於不涉及任何壓力邊界條件的不可壓縮流動,ANSYS FLUENT在每次迭代后要調整表壓值。這個過程通過使用參考壓力位置處(或該位置附近)節點的壓力完成。因此,參考壓力位置處的表壓應一直為0。如果使用了壓力邊界條件,則不會使用到上述關系,因此參考壓力位置不被使用。

參考壓力位置默認為等於或接近(0,0,0)的節點中心位置。實際計算中可能需要設置參考壓力位置到絕對靜壓已知的位置處。在Operating Conditions對話框中的Reference Pressure Location選項組中設置新的參考壓力位置的x,y,z的坐標即可。

如果要考慮某一方向的加速度,如重力,可以勾選Gravity復選框。

對於VOF計算,應當選擇SpecifiedOperating Density,並且在OperatingDensity 下為最輕相設置密度。這樣做排除了水力靜壓的積累,提高了round-off精度為動量平衡。同樣需要打開 Implicit Body Force,部分平衡壓力梯度和動量方程中體積力,提高解的收斂性。

ReferencePressure Location(參考壓強位置)應是位於流體永遠是100%的某一相(空氣)的區域,光滑和快速收斂是其基本條件。

 


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