部分的流动情况时,K值主要用于边界条件。但在某些情况下,K值可由方程10.6-22得到,其方法都是类似的。10.6-6发散率模型发散张量定义为:其中根据SARKAR模型,是一个附加的扩散项,湍流MACH数定义为:其中为音速,但流体为理想气体时,这个方程很理想。你可能会问,发散率的计算究竟如何进行呢?它的计算类似于标准方程。
如果您对K值的计算有进一步的兴趣,湍流k_ε经验值计算器和局部通风流场模拟解算湍流模型kε值计算方法研究这两个资源可以提供更多帮助。湍流的复杂性令人咋舌,甚至可以使用湍流系数计算器来简化一些计算过程!雷达湍流模型和湍流模型CFD也提供了相关的参考工具和模型。
要深入了解更多关于湍流和边界条件的具体应用,不妨查看CFD计算水力学边界条件和湍流,或许会让您茅塞顿开!
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2024-07-28
10.6-7湍流粘性方程湍流粘性力的方程为:
在计算流场时,FLUENT需要知道雷诺应力数和湍流扩散率。你知道吗?这些值可以直接输入,也可以通过湍流强度和特征长度得到。在壁面处,FLUENT通过壁面方程计算近壁面的雷诺应力。为了简化模型,FLUENT忽略了流动方程中对流与扩散项的影响,通过一系列规定及平衡条件的假设,给出了一种边界条件。
在不同的坐标系下,近壁面网格雷诺应力的计算方程为:FLUENT通过解方程10.6-23得到K。为了计算方便,方程的求解具有通用性,在近壁面处可以方便地求得K值。在远壁面处,K值可以直接由雷诺应力方程10.6-22得到。实际上,近壁面处的流动计算还可以考虑用方程10.6-22求解。方程10.6-21仅适用于大流动区域。上述方程还可以采用以下形式:
其中为摩擦粘性力,定义为:
为壁面剪切应力。
更多关于FLUENT边界条件的信息,可以参考《FLUENT边界条件经典材料》。如果你对FLUENT湍流计算程序感兴趣,不妨查看这里。
10.6-9对流热交换及质量交换方程的能量交换模型为:
对于那些对深入了解FLUENT湍流推导汇总有兴趣的读者,这个链接提供了详细的PDF文件。再比如,对于想学习FLUENT模拟湍流参数设置的朋友,这里有你需要的所有信息。
在探索这些方程和模型时,使用FLUENT软件不仅使这些复杂的计算变得简单,而且提供了一种直观的方式来理解湍流的行为。如果你对更多细节和具体案例感兴趣,FLUENT各个边界条件使用范围一文会是一个不错的参考。
你会发现,学习和应用这些复杂的方程其实并不那么遥不可及!
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2024-07-28
当大于30到60之间时,上面的对数法则有效,在FLUENT中,取值为>11.225,当壁面相邻的网格单元<11.225时,FLUENT将采用薄壁面应力-张力模型,其形式为:注意,在FLUENT中,平均流速及温度的壁面法则是建立在壁面单元的基础上,而不是这些定性参数在平衡的湍流边界层内近似相等。能量动量及能量方程的雷诺相似使得它们的平均温度的对数法则也相似,在FLUENT中,壁面的温度法则包括以下两条:
对热传导层采用线性法则。
湍流占主导的湍流区域采用对数法则。
热传导层的厚度与速度边界层的厚度不同,并且随流体的改变而改变。高普朗特数的流体温度边界层的厚度比其速度边界层薄很多,而对于低普朗特数的流体则刚好相反。由于粘性力消耗散热不同,高可压缩性流体在近壁面处的温度分布明显不同于亚音速的流体,在FLUENT中,温度壁面方程包含了粘性力消耗散热项。
对于具体的壁面函数选择,可以参考《FLUENT壁面函数的选择.pdf》,这份资料详尽地解释了壁面法则的不同应用场景和选择标准。如果你对矩阵求导法则感兴趣,这里也有一份详细的文档《矩阵求导法则》供你参考。
在FLUENT中的壁面法则方程为:当你深入了解这些公式时,会发现科学的奇妙之处仿佛是探索宇宙的秘密一样令人着迷!
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2024-07-28
10.10湍流流动的问题的设置工作当你的FLUENT模型包含有湍流时,你需要激活相应模型和选项,并且提供湍流的边界条件。在这一节里将对这些输入进行描述。
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2024-07-28
10.9 湍流流动模拟中网格的探讨
成功的湍流流动计算在生成网格时必须要做一些考虑。由于湍流度(随空间变化的粘性)在大多数的复杂湍流流动的平均动量和其他一些量的转化中起主导作用,你必须确定湍流度的大小适合求解,是否需要更高的精度。由于平均流和湍流的剧烈的交互作用,使得湍流流动的数值结果比薄片层流动的数值结果对网格的依赖更加敏感。因此,当你所要求解的区域平均流动变化很快并且存在有大比率应变的剪切层时,建议使用足够好的网格。你可以通过列出或者是点绘出+y , y和rRe的值来检查近壁面网格,这些值在处理过控制面板之后是可以得到的。应该记住, +y , y和rRe不是固定的几何大小。它们都是由解决定的。当你使网格数翻倍(壁面距离就减半)时,新的+y并不需要变成原来+y的一半。对于近壁面区域的网格,要根据你所使用近壁面选项决定采用何种不同的策略。在10.9.1和10.9.2节中将介绍生成近壁面网格的大体的方针。
10.9.1 壁面函数的近壁面网格的指导方针
确定邻近壁面单元格到壁面的距离时,必须考虑到对数壁面规则的有效范围。这个距离通常用壁面单位, +y ( µρ τ /yu≡ )或y ,来度量。注意,当第一个单元格位于对数层时, +y和y有同等的值。对数规则的有效范围是+y在30到60之间。虽然当225.11<+y时,FLUENT采用的是线性(薄片状)规则,但是应该避免在壁面附近采用很好的网格,因为壁面函数在粘性的亚表层将不再有效。对数层的上边界依赖于压力梯度和雷诺数。当雷诺数增加时,上边界也趋向于上浮。 +y值太大是不理想的,因为这样会使对数层上面的尾流部分变得很大。
更多关于壁面处理对湍流数值模拟的影响,可以参考这篇详细的文章重介质旋流器壁面处理对湍流数值模拟的影响。如果你对湍流数值模拟的更多细节感兴趣,不妨看看湍流数值模拟这篇文章。湍流两相流动与燃烧的数值模拟也是一个值得深入研究的话题,可以点击这里了解更多。
是不是已经迫不及待地想要深入了解了呢?这些资源会帮助你更好地理解和应用湍流流动模拟中的网格处理技巧。尝试一下,看看会有哪些意想不到的收获吧!
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2024-07-28
在10.12湍流流动的后处理中,FLUENT提供了各种后处理功能,能够陈列、绘制和报告各种湍流量,包括主要求解变量和一些辅助量。想知道更多关于ε−k模型的湍流量吗?FLUENT不仅可以报告湍流的动能(k),还支持更多功能。感兴趣的朋友可以参考2005_fluent内部培训_湍流模型。
如果你还在为FLUENT的使用发愁,不妨看看这篇fluent湍流介绍,里面详细介绍了FLUENT在湍流计算中的应用。对于那些希望更深入了解湍流计算程序的,可以查看fluent湍流计算程序,内容丰富且详尽。
后处理经验在使用FLUENT时也至关重要。可以看看这篇fluent后处理经验,以便更好地掌握FLUENT的后处理技巧。如果你喜欢用MATLAB进行后处理,这篇fluent后处理matlab可能正是你需要的资源。
想了解湍流模型的推导过程吗?可以下载fluent湍流推导汇总.pdf来详细了解。除此之外,FLUENT还提供了透明后处理功能,详细内容请参考fluent透明后处理。
如果你正在进行FLUENT模拟湍流参数设置,可以参考这篇FLUENT模拟湍流参数设置,里面有详细的步骤和说明。tecplot10fluent后处理也是一个不错的资源,能帮你更好地进行数据可视化。
希望了解湍流代码模型?不妨看看湍流代码模型。对于雷达湍流模型的研究者,这篇雷达湍流模型可能会对你有所帮助。湍流模型在CFD中的应用也非常广泛,可以参考湍流模型CFD。
有时候,选择合适的湍流模型也是一门学问,可以参考湍流模型的选择.docx来了解不同模型的优缺点。希望这些资源能帮你更好地使用FLUENT进行湍流模拟和后处理!
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2024-07-28
FLUENT第十一章中文帮助
译文说明
依据FLUENT6.0的HELP文件翻译而成。事先并未征得原文版权所有者FLUENT公司或其在中国代理人海基公司的同意。写作目的仅在于为在教育与科研领域从事研究工作的人员提供参考与帮助,无意于将其用于商业目的。对在教育与科研领域的转移、存储、复制,作者不提供基于任何商业目的或有损于原文版权所有者的利益、形象等权益的帮助或便利。对出于研究与教学目的人员或机构,中文翻译者愿意并尽其可能提供帮助、商议或回应其它形式的要求。一旦原文(英文)版权所有者对中文译文的发布提出异议并明确通知译文作者,同时援引有效、适用的法律、法规条款,译文作者愿意立刻终止其为发布、传播而所做出的一切形式努力。
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对于教育和科研系统的更多了解,您可以参考这份教科研系统说明书。想要提升您的网站?科研教育HTML网站模板可以为您的科研工作提供完美的展示平台。而关于ITSM系统的需求规格和详细手册,则可以分别在这里和这里找到。
如果您需要其他帮助文档,比如ABBYY帮助文档及中文翻译,或者是SWFKit中文帮助文档,都可以找到相应的资源。更别提DDK帮助文档中文翻译版和BCGControlBar中文翻译帮助文件了,这些都能大大提升您的工作效率。
若您需要特定的软件帮助,比如中文版的Vba帮助或是WebofScience培训材料,这些资源应有尽有。甚至连非预混燃烧模拟的详细手册和ADO中文帮助文档都能找到。
不妨看看教育外文翻译和Devexpress中文帮助说明,以及关于XtraCharts和XtraReports的中文帮助文档。这些资源都是为了帮助您在教育和科研的道路上走得更远。还想知道更多吗?Microsoft help中文帮助说明也许正是您需要的!
注:以ADOBE公司的PDF格式发布。如需要相应中文WORD格式文档,请发邮件。
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2024-07-28
10.11湍流流动模拟的求解策略与薄片状流动相比,湍流流动模拟在很多方面更加复杂。对于平均雷诺数方法,要为湍流量求解额外的方程。一旦平均数量和湍流量(tµ 、k 、ε 、ω和雷诺应力)的方程被结合成一个高度非线性型,获得湍流的收敛解要比获得薄片状流动的收敛解付出更多的计算量。LES模型,当具体到一个对亚网格比例粘性的代数模型时,需要一个在高质量网格下的瞬时解。湍流流动的结果的逼真度在很大程度上取决于采用的湍流模型。这里给出一些指导,使你能够提高你湍流流动模拟的质量。
10.11.1 网格的生成
当你为你的湍流流动模拟生成网格时务必遵循以下建议:考虑一个相似流动状态的任何资料或利用你本身的直觉,将流动描绘在你的脑子里,确定你想要模拟的流体中所期望的主要流动特征。生成一个能求解所期望的主要特征的网格如果流动是有壁面边界的,壁面会极大的影响流动,在生成网格时要格外小心。应该避免使用太好(对壁面函数方法)或太粗劣(对增强函数处理方法)的网格。详情参见10.9节。如果你需要更多关于网格生成的具体实现,可以参考阶梯流动网格生成源代码和网格生成程序。
10.11.2 精度
下面给出的建议有助于你的结果获得更好的精度:选择使用对流动中你所期望看到的突出特性更适合的湍流模型(见10.2节)。因为湍流流动中的平均数量与薄片状流动相比有更大的梯度,推荐为对流项使用高阶方案。如果你采用三角形或四面体网格,这一点显得尤为正确。注意,过多的数字扩散会影响解的精度,即使采用最精细的湍流模型。在一些含有进口边界的流动状态中,进口的下游流动受进口处的边界条件支配。在这种情况下,应当注意确信指定适度的实际边界值。如果你对如何处理进口边界感兴趣,可以查看动网格结构流动双向耦合和含动边界非定常流动的无网格法求解。
10.11.3 收敛性
收敛性在湍流模拟中至关重要,但要达到理想的收敛性并非易事。你需要仔细选择合适的求解器和湍流模型,并在网格生成和边界条件设定上格外注意。为了更好地理解和实现收敛性策略,可以参考网格策略文档和网格划分策略与网格质量检查。这些资源将为你提供详细的指导和具体的实现步骤,让你的湍流模拟更加精确和高效。
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2024-07-28
11.3辐射传热对辐射模型的介绍组织如下:
11.3.1辐射传热简介
FLUENT提供五种辐射模型,用户可以在其传热计算中使用这些模型(可以包括/不包括辐射性介质):离散传播辐射(DTRM)模型,P-1辐射模型,Rosseland辐射模型,表面辐射(S2S)模型,离散坐标辐射(DO)模型。使用上述的辐射模型,用户可以在其计算中考虑壁面由于辐射而引起的加热/冷却以及流体相的由辐射引起的热量源/汇。辐射传热方程对于具有吸收、发射、散射性质的介质,在位置r r 、沿方向s r的辐射传播方程(RTE)为:
11.3.2选择辐射模型
辐射模型的选择是至关重要的一步。不同的模型在不同的应用场景中各有优劣。对于非结构化网格中辐射传热的数值计算,你可以参考这篇文章以获得更多的见解。相变过程中辐射导热耦合传热的模拟则可以参考这项研究。
11.3.3离散传播辐射模型
DTRM模型在处理复杂几何形状时表现出色,它通过追踪射线在介质中的传播来计算辐射传热。对于具体的应用案例,如Fluent实例中的辐射与自然对流模拟,可以点击这里深入了解。
11.3.4 P-1辐射模型
P-1模型相对简单,但在处理高度散射介质时非常有效。如果你对辐射传输模型感兴趣,acrm辐射传输模型或许值得一看。
11.3.5 Rosseland辐射模型
Rosseland模型适用于高光学厚度的介质,简化了计算过程。为了理解其实际应用,不妨参考这篇论文,其中详细介绍了植被辐射传输模型。
11.3.6离散坐标辐射模型
DO模型能够处理复杂边界条件和几何形状。其在非灰体辐射中的应用可以在这里找到详细讨论。
11.3.7表面辐射模型
表面辐射模型(S2S)特别适用于计算封闭系统中的辐射换热。想要了解更多细节?看看这个链接,其中有关于Fluent中文帮助边界条件和离散相加辐射模型的介绍。
11.3.8燃烧过程的辐射
在燃烧过程中,辐射是主要的热传递方式之一。燃烧过程的辐射模型应用广泛,更多关于这方面的信息可以在这里找到。
11.3.9辐射模型使用概览
了解不同辐射模型的使用概览,对于实际操作中的模型选择和参数设定至关重要。有关辐射性能的材料属性定义,可以参考此文。
11.3.10辐射模型的选择
如何选择适合的辐射模型?不同模型在不同场景中的表现和适用性各有不同。多孔翅片散热器内辐射对流导热的耦合传热模型可以在这篇文章中找到详细讨论。
11.3.11离散传播模型的跟踪射线的定义
DTRM模型中射线跟踪的定义是其核心,精确的射线追踪能够显著提高计算精度。
11.3.12表面辐射模型中角系数的计算与数据读取
S2S模型中角系数的计算和数据读取至关重要,准确的角系数计算能够显著提高模型的准确性。
11.3.13离散坐标辐射模型中的非灰体辐射
非灰体辐射在DO模型中有着广泛的应用,尤其在处理复杂边界条件和几何形状时。
11.3.14有关辐射性能的材料属性定义
材料的辐射性能对模型的准确性影响很大,相关的属性定义可以显著影响计算结果。
11.3.15辐射边界条件设定
辐射边界条件的设定是模型计算中的重要环节,准确的边界条件设定能够提高模型的准确性。
11.3.16辐射计算参数的设定
计算参数的设定对模型的精度和计算时间有着重要影响。
11.3.17问题求解过程
在实际求解过程中,不同的辐射模型会有不同的求解步骤和方法。
11.3.18辐射量的报告和显示
辐射量的准确报告和显示是模型结果分析中的关键环节。
11.3.19离散传播模型的射线和簇的显示
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2024-07-28
第十二章组分输运和反应流介绍FLUENT提供了几种化学组分输运和反应流的模型,本章大致介绍一下这些模型。详细的模型请参阅第十三章到第十六章,第十七章介绍污染形成模型。
12.1组分与化学反应模拟概述
FLUENT可以模拟具有或不具有组分输运的化学反应。不待化学反应的组分输运建模请参阅13.4节。
那么,FLUENT到底能模拟哪些化学反应呢?以下是几个例子:
可能包括NOx和其它污染形成的气相反应。
在固体(壁面)处发生的表面反应(如化学蒸汽沉积)。
粒子表面反应(如炭颗粒的燃烧),其中的化学反应发生在离散相粒子表面。
19.3节会介绍液滴/粒子反应模拟的其它信息。
12.2反应模拟的方法
FLUENT提供了四种模拟反应的方法:
通用有限速度模型
非预混和燃烧模型
部分预混和燃烧模型
我们将大致介绍一下这四种模型。12.3节对模型的选择做大致的介绍。
12.2.1通用有限速度模型
该方法基于组分质量分数的输运方程解,采用你所定义的化学反应机制,对化学反应进行模拟。反应速度在这种方法中是以源项的形式出现在组分输运方程中的,计算反应速度有几种方法:从Arrhenius速度表达式计算,从Magnussen和Hjertager [149]的漩涡耗散模型计算或者从EDC模型[148]计算。这些模型的应用范围是非常广泛的,其中包括预混和,部分预混和和非预混和燃烧,详细内容请参阅第13章。
想要更深入地了解表面化学反应模拟?可以下载Fluent表面化学反应模拟.docx进行详细阅读。如果你对化学反应的用户自定义函数(UDF)感兴趣,不妨查看fluent关于化学反应的udf编写.zip。
对于多相流模型的应用,尤其是在复杂化学反应环境下的应用,可以参考FLUENT多相流模型。如果你对化学反应器的课件内容感兴趣,也可以下载化学反应器课件进一步学习。
在探索这些资源时,你会发现FLUENT在化学反应模拟中的强大功能,能够帮助你更好地理解和应用这些复杂的模型。这些资源将为你提供更广泛的视角和更深入的知识,帮助你在实际应用中更好地解决问题。
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