Fluid-定义质量、动量、能量和其它源项.doc

流体条件流体区域是一组所有现行的方程都被解出的单元。对于流体区域只需要输入流体材料类型。你必须指明流体区域内包含哪种材料，以便于使用适当的材料属性。如果你模拟组分输运或者燃烧，你就不必在这里选择材料属性，当你激活模型时，组分模型面板中会指定混合材料。相似地，对于多相流动你也不必指定材料属性，当你在多相流模型面板中激活模型时，你会选择它们。可选择的输入允许你设定热、质量、动量、湍流、组分以及其它标量属性的源项。你也可以为流体区域定义运动。如果邻近流体区域内具有旋转周期性边界，你就需要指定旋转轴。如果你使用k-e模型或者Spalart-Allmaras模型来模拟湍流，你可以选择定义流体区域为层流区域。如果你用DO模型模拟辐射，你可以指定流体是否参加辐射。对于多孔区域的信息，请参阅多孔介质条件一节。流体区域的输入在流体面板中（下图），你需要设定所有的流体条件，该面板是从设定边界条件菜单中打开的。Figure 1: 流体面板定义流体材料要定义流体区域内包含的材料，请在材料名字下拉列表中选择适当的选项。这一列表中会包含所有已经在使用材料面板中定义的流体材料（或者从材料数据库中加载）。如果你模拟组分输运或者多相流，在流体面板的下拉列表中不会出现材料名。对于组分计算，所有流体区域的混合材料将会是你在组分模型面板中所指定的材料。对于多相流，所有流体区域的材料将会是你在多相流模型面板中所指定的材料。定义源项如果你希望在流体区域内定义热、质量、动量、湍流、组分以及其它标量属性的源项，你可以激活源项选项来实现。详情请参阅定义质量、动量、能量和其它源项一节。指定层流区域如果你使用k-e模型或者Spalart-Allmaras模型来模拟湍流，在指定的流体区域关掉湍流模拟是可能的（即：使湍流生成和湍流粘性无效，但是湍流性质的输运仍然保持）。如果你知道在某一区域流动是层流这一功能是很有用的。比方说：如果你知道机翼上的转唳点的位置，你可以在层流单元区域边界和湍流区域边界创建一个层流/湍流过渡边界。这一功能允许你模拟机翼上的湍流过渡。要在流体区域内取消湍流模拟，请在流体面板中打开层流区域选项。 指定旋转轴如果邻近流体区域存在旋转性周期边界，或者区域是旋转的，你必须指定旋转轴。要定义旋转轴，请设定旋转轴方向和起点。这个轴和任何邻近壁面区域或任何其它单元区域所使用的旋转轴是独立的。对于三维问题，旋转轴起点是从旋转轴起点中输入的起点，方向为旋转轴方向选项中输入的方向。对于二维非轴对称问题，你只需要指定旋转轴起点，方向就是通过指定点的z方向。（z向是垂直于几何外形平面的，这样才能保证旋转出现在该平面内）。对于二维轴对称问题，你不必定义轴，旋转通常就是关于x轴的，起点为(0,0)。定义区域运动对于旋转和平移坐标系要定义移动区域，请在运动类型下菜单(如果你用滚动条向右滚动到旋转轴起点和方向，就是可见的了)中选择运动参考坐标系。然后在面板的扩展部分设定适当的参数。要对移动或者滑移网格定义移动区域，在移动类型下拉列表中选择移动网格，然后在扩展面板中设定适当的参数。详情请参阅滑动网格。对于包括线性、平移运动的流体区域问题，通过设定X, Y,和Z分量来指定平移速度。对于包括旋转运动的问题，在旋转速度中指定旋转速度。旋转轴的定义请参阅指定旋转轴一节。关于在移动参考系中模拟流动的详细内容请参阅移动区域的流动一节。定义辐射参数如果你使用DO辐射模型，你可以用参加辐射选项指定流体区域是否参加辐射的计算。详情请参阅辐射边界条件一节。定义质量、动量、能量和其它源项你可以在流体区域定义质量（单或多组分）、动量、能量、湍流和其它标量的体积源项，或者在固体区域定义能量源项。当你已知源项时，这些功能是很有用的。（对于更为复杂的函数相关源项，你可以使用边界轮廓文件或者自定义函数（具体参阅相关内容）。要将源项加到一个或者一组单元，你必须将这个单元或者这组单元放进独立的区域。然后将源项应用到单元区域。下面是最为典型的用法：l 不能用入口描述的源项，比如。如果你需要模拟比单元小的入口，你可以将小入口所在的单元放在它自己的流体区域中然后定义那个区域的质量、动量、能量源项。对于图1所示的例子，你需要设定质量源项和动量源项，其中V是单元体积。l 你的模型中没有明确定义由于热释放产生的源项（如：火）。对于这种情况，你可以将单元放在热最初释放的流体区域中，然后在那个区域定义能量源项。l 对于共轭热传导应用，能量源项在固体区域。在这种情况下，你可以将单元放在热最初释放的固体区域中，然后在那个区域定义能量源项。l 模型中没有明确包括由于反应而产生的组分源项。在上面模拟火的例子中，你可能需要定义由于描述烟的产生而定义的组分源项。Figure 1: Defining a Source for a Tiny Inlet注意：如果你定义单元区域的质量源项，你还要定义动量源项，而且在合适的情况下，对于你的模型还要定义能量和湍流源项。如果你只定义质量源项，进入区域的质量不携带动量和热量。因此质量也就不得不被流体加速或者加热，而且相应地会有一个速度或者温度下降。这一下降可能是显而易见的也可能不是，这依赖于源项的尺寸。(注于：只接受动量、能量或者湍流源项的定义。)定义源项的程序标记的约定和单位所有正的源项表示的是源，负的是汇。单位必须是国际标准单位：定义源项的步骤要为一个或更多的区域定义源项，请遵循如下步骤（记住使用SI单位）：1. 在流体或者固体面板打开源项选项。2. 设定适当的源项值，注意下面的注释：l 要指定常数源项，在邻近源项框的下拉列表中选择（或者保持）常数，然后在框中输入常数值。l 指定温度相关或者其它函数源项，你可以用边界轮廓（见边界轮廓一节），或者自定义函数（见自定义函数一节）。l 记住你不应该只定义质量源项而不定义其它源项，请参阅定义质量、动量、能量和其它的源项一节。l 因为你所指定的源项取决于单元体积，所以要确定源项的适当值，你要确定定义了源项的区域的单元的体积。要实现这一目标你可以为单元区域创建界面，然后使用等值线面板来显示问题中的区域的单元体积（在网格类别中）。Volume Integrals panel.质量源项如果你的问题只有一个组分，你可以简单的只定义那个组分的质量源项。质量源项的单位是kg/m3-s。在连续性方程中（质量守恒方程），所定义的质量源项在项中出现。如果不止一个组分，你可以为每一个组分指定质量源项。除了最后一个你所定义的，每一组分（例如：h2，o2）将会有一个明确的源项列表。要为最后一个组分定义质量源项，请在质量源项框中指定数值。质量源项的单位为kg/m3-s。在化学组分守恒方程（组分输运方程一节中的方程1）中，所定义的质量源项会出现在项中。动量源项要定义动量源项，请指定X、Y和/或Z方向的动量项。动量源项的单位为N/m3。在动量方程中（动量守恒方程），所定义的动量源项会出现在项中。能量源项要定义能量源项，请指定一个能量项，其单位是W/m3。在能量方程（能量方程一节中的方程1）中，所定义的能量源项会在项中出现。湍流源项要定义k或e的源项，请指定湍流动能