关于fluent中的压力(二)和(三)
转载:于舟中的博客
设定操作压力时需要注意的事项如下:
1. 对于不可压缩理想气体的流动,操作压力的设定直接影响流体密度的计算,因为对于理想气体而言,流动的密度由理想气体方程获得,理想气体方程中的压力为操作压力。
2. 对于低马赫数的可压缩流动而言,相比绝对静压,总压降是很小的,因此其计算精度很容易受到数值截断误差的影响。需要采取措施来避免此误差的形成,ANSYS FLUENT通过采用表压(由绝对压力减去操作压力)的形式来避免截断误差的形成,操作压力一般等于流场中的平均总压。
3. 对于高马赫数可压缩流动的求解而言,因为此时的压力比低马赫可压缩流动的大得多,所以求解过程中的截断误差的影响不大,可以不设定表压。由于ANSYS FLUENT中所有需输入的压力都为表压,因此此时可以将操作压力设定为0(这样可以最小化由于压力脉动而引起的误差),使表压与绝对压力相等。
4. 如果密度设定为常数或者其值由通过温度变化的函数获得,操作压力并没有在计算密度的过程中被使用。
5. 默认的操作压力为101325Pa。
操作压力的设定主要基于两点考虑,一是流动马赫数的大小,二是密度计算方法。
操作压力的推荐设置
对于不涉及任何压力边界条件的不可压缩流动,ANSYS FLUENT在每次迭代后要调整表压值。这个过程通过使用参考压力位置处(或该位置附近)节点的压力完成。因此,参考压力位置处的表压应一直为0。如果使用了压力边界条件,则不会使用到上述关系,因此参考压力位置不被使用。
参考压力位置默认为等于或接近(0,0,0)的节点中心位置。实际计算中可能需要设置参考压力位置到绝对静压已知的位置处。在Operating Conditions对话框中的Reference Pressure Location选项组中设置新的参考压力位置的x,y,z的坐标即可。
如果要考虑某一方向的加速度,如重力,可以勾选Gravity复选框。
对于VOF计算,应当选择SpecifiedOperating Density,并且在OperatingDensity 下为最轻相设置密度。这样做排除了水力静压的积累,提高了round-off精度为动量平衡。同样需要打开 Implicit Body Force,部分平衡压力梯度和动量方程中体积力,提高解的收敛性。
ReferencePressure Location(参考压强位置)应是位于流体永远是100%的某一相(空气)的区域,光滑和快速收敛是其基本条件。