FLUENT中的各种压力关系—压力边界

上次谈过不可压缩流动中速度入口，自由出口边界组合的计算模型内各种压力关系，本次采用相同的模型，不过使用压力边界。

FLUENT中压力边界包括压力入口边界及压力出口边界。

入口：压力入口，总压500Pa

出口：压力出口，静压0Pa

其他条件保持不变。

1、进出口流量统计

图 1 流量统计

利用Report中的Flux进行流量统计，如图1所示，可以看出，在不可压缩流动中，进出口流量是守恒的。

2、各种压力统计

利用Report中的Surface Integral进行压力统计，这里取Area-Weighted Average。

图 2 压力统计

图2为各种压力统计，从图中的数据可以得出以下结论：

（1）入口设置的是总压，但静压不为0，出口设置的静压为0，统计得出的静压与设置值一致。

（2）入口与出口动压基本保持一致，由于流量守恒，所以出口与入口平均速度保持一致，它们的细微差别在于出口位置速度分布不一致所造成，近似可认为它们一致。

（3）入口总压统计值为500Pa，与输入值保持一致。出口总压358.87Pa，与入口总压并不一致，因此在不可压流动问题中，流量守恒，总压不守恒。

（4）绝对压力值=静压值+参考压力值101325。

（5）总压=静压+动压。

3、进出口平均速度

图 3 速度统计

从图3所示的速度统计可以看出，进出口速度值相同（因为流量守恒）。

4、考察整个计算域

计算域内总压不守恒，因为计算中考虑了粘性，粘性力会导致能量损失。下面将粘性模型改为无粘流Inviscid，如图4所示。

图 4 无粘流动

无粘计算的总压统计结果如图5所示。

图 5 无粘计算总压统计

从图5可以看出，采用无粘模型计算，进出口总压是守恒的，图中数值上的细微差别是由于误差所造成。

统计速度值，如图6所示，可以看出，不管是否考虑粘性力，速度（或流量）始终是守恒的。

图 6 速度统计

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以上分析均为不可压缩流动，下次考察可压流动中的压力流量关系。