fluent流體物性

1、7.物理性質(zhì)本章描述了用于計(jì)算物質(zhì)的性質(zhì)以及相應(yīng)程序的物理方程，在程序中你可以輸入物質(zhì)的每一種性質(zhì)。以下各節(jié)詳細(xì)介紹了計(jì)算物質(zhì)的物理性質(zhì)7.1設(shè)定物理性質(zhì)設(shè)定物理性質(zhì)是模型設(shè)定中的重要一步。材料屬性是在材料面板中的1中定義的，它允許你輸入各種屬性值，這些屬性值和你在模型面板中定義的的問題范圍相關(guān)。這些屬性可能會包括：密度或者分子量 粘性比熱容熱傳導(dǎo)系數(shù)質(zhì)量擴(kuò)散系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)焓分子運(yùn)動論中的各個(gè)參數(shù)屬性可能是溫度和/或成分相關(guān)的，溫度相關(guān)是基于你所定義的或者有分子運(yùn)動論計(jì)算得出的多項(xiàng)式、分段線性或者分段多項(xiàng)式函數(shù)和個(gè)別成分屬性。使用材料面板中的1就會顯示所使用的模型需要定義的物理性質(zhì)。需要注意的是

2、，如果你所定義的屬性需要借能量方程（如理想氣體定律的密度，粘性的溫度相關(guān)輪廓），F(xiàn)LUENT會自動去解能量方程。此時(shí)你就需要定義熱邊界條件和其它參數(shù)。固體材料的物理屬性對于固體材料，我們只需要定義密度，熱傳導(dǎo)系數(shù)和比熱容(除非你所模擬的是半透明介質(zhì)，此時(shí)需要定義輻射性質(zhì)。對于熱傳導(dǎo)系數(shù)你可以指定它們?yōu)槌Ｖ?，也可以指定為溫度的函?shù)或者自定義函數(shù)；對于比熱容你可以指定為常值或者溫度的函數(shù)；對于密度你可以指定為常值如果你使用非耦合解算器，除非我們是在模擬非定常流或者運(yùn)動的固體區(qū)域，否則對于固體材料我們可以不需定義其密度和比熱容。對于定常流來說固體材料列表中也會出現(xiàn)比熱容一項(xiàng)，但是該值只被用于焓的后處

3、理程序中，計(jì)算時(shí)并不需要它7.1.1材料類型在FLUENT中，流體和固體的物理性質(zhì)是與名字"materials"相關(guān)的，這些物理性質(zhì)分配給區(qū)域作為邊界條件。當(dāng)你模擬組分輸運(yùn)時(shí)，你就需要定義混合材料，該材料包括所解決問題的各種各樣材料?；旌衔锏奈锢硇再|(zhì)會被定義，其中也包括流體材料的組成部分（混合材料的概念將會在混合材料一節(jié)詳細(xì)討論）。離散相模型的附加材料類型也可以使用，請參閱離散相材料的概念一節(jié)。材料的定義可以從零開始，也可以從全局(site-wide)數(shù)據(jù)庫中下載并編輯。關(guān)于修改全局?jǐn)?shù)據(jù)庫請參閱自定義材料數(shù)據(jù)庫一節(jié)。注意：當(dāng)前你的材料列表中所有的材料都會被保存在case文件

4、中。如果你將這個(gè)case文件讀入到新的解算器進(jìn)程，你就可以使用這些材料。7.1.2材料面板1(圖1)允許你創(chuàng)建新的材料，或者從全局?jǐn)?shù)據(jù)庫復(fù)制材料，也可以修改材料的屬性。菜單：Define/Materials.。圖一：材料類型面板這節(jié)將會介紹本類函數(shù)，溫度相關(guān)屬性的輸入將在使用溫度相關(guān)函數(shù)定義屬性一節(jié)介紹。要指定每一個(gè)材料屬性的輸入請參閱本章下面的其他節(jié)。在解算器進(jìn)程中，你目前的材料列表會包括一個(gè)單一的流體材料（空氣）和單一的固體材料（鋁）。如果你所解決的問題就是空氣，你就可以是用默認(rèn)值或者修改屬性。如果流體是水，你可以從全局材料數(shù)據(jù)庫中復(fù)制或者從新創(chuàng)建新的材料。如果是從數(shù)據(jù)庫中復(fù)制的，你還可以

5、修改所復(fù)制過來的材料的屬性。除非你激活組分輸運(yùn)（請參閱化學(xué)組分輸運(yùn)和反應(yīng)流），否則混合材料不會出現(xiàn)在你的下拉列表中。相似地，惰性的，滴狀的和燃燒的例子材料也不會出現(xiàn)，除非你為這些粒子類型創(chuàng)建離散相粒子射流（請參閱離散相模型）。當(dāng)從數(shù)據(jù)庫中復(fù)制離散相模型時(shí)，所有組成的流體材料（組分）也會自動復(fù)制過來。修改已經(jīng)存在的材料的屬性 使用材料面板最常做的就是修改材料屬性，下面是修改的步驟：1.在材料類型下拉菜單中選擇材料類型（流體、固體等）。2.在流體、固體或其它材料下拉菜單中選擇你所要修改屬性的材料。（列表名和第一步中所選的材料類型一致) 3.修改相關(guān)屬性 4.點(diǎn)擊改變/創(chuàng)建按鈕將所選擇的材料的屬性改

6、變?yōu)樾碌膶傩?。要改變別的材料的屬性只需要重復(fù)上述步驟即可。需要記住的是在改變每一個(gè)材料屬性之后別忘了點(diǎn)擊改變/創(chuàng)建按鈕。重命名已經(jīng)存在的材料每一個(gè)材料由名字和分子式（如果存在的話）定義。你可以改變材料名但是不能改變分子式，除非你創(chuàng)建新的材料。改變材料名字的步驟如下：1.在材料類型下拉列表中選擇材料（流體、固體及其它）。2.在材料下拉列表中選擇需要修改屬性的材料。（列表名必須和第一步中所選的材料類型一致）。3.在面板頂部的名字框中輸入新的名字。4.點(diǎn)擊改變/創(chuàng)建按鈕。會彈出一個(gè)問題對話框，詢問你是否覆蓋原來的材料。因?yàn)槟阒皇呛唵蔚母淖冊瓉聿牧系拿炙阅憧梢渣c(diǎn)擊Yes覆蓋掉。（如果你是創(chuàng)建新的材

7、料，你就需要點(diǎn)擊No，保留原來的材料）要修改別的材料，遵循上面的步驟就行，只是要記住改變每一個(gè)材料名字之后點(diǎn)擊改變/創(chuàng)建按鈕。從數(shù)據(jù)庫復(fù)制材料全局(site-wide)材料數(shù)據(jù)庫包含很多常用的流體、固體和混合材料，其數(shù)據(jù)來源于幾個(gè)不同的資源106，134，176。如果你希望使用某一材料，你可以簡單的從數(shù)據(jù)庫中復(fù)制材料到當(dāng)前材料列表中。復(fù)制步驟如下：1. 在材料面板中點(diǎn)擊數(shù)據(jù)庫按鈕，打開數(shù)據(jù)庫材料面板（如下圖）Figure 1: 數(shù)據(jù)庫材料面板2. 在材料類型下拉列表中選擇材料類型（流體、固體等）。3. 在材料列表中選擇需要復(fù)制的材料（第二步已經(jīng)選擇了材料類型）。材料的屬性會顯示出來。4. 如果

8、要檢查材料的屬性，你可以用滾動條來選擇。對于有些屬性，除了常數(shù)值之外還有溫度相關(guān)函數(shù)。你可以選擇某一函數(shù)類型，相關(guān)的參數(shù)就會顯示出來。你不可以編輯這些值，但是這個(gè)面板所顯示的的函數(shù)和你所設(shè)定的溫度相關(guān)函數(shù)是一樣的，詳細(xì)的內(nèi)容可以參閱，使用溫度相關(guān)函數(shù)定義屬性一節(jié)。5. 點(diǎn)擊復(fù)制按鈕。這些屬性就從數(shù)據(jù)庫中復(fù)制到當(dāng)前列表中了，所有復(fù)制的屬性也會在材料面板中顯示出來。6. 遵循相同的步驟復(fù)制或者關(guān)閉材料數(shù)據(jù)庫面板。從數(shù)據(jù)庫復(fù)制完材料之后，你可以修改它的屬性和名字，而不影響原來數(shù)據(jù)庫的材料屬性。創(chuàng)建新材料如果數(shù)據(jù)庫中沒有你所要使用的材料，你可以簡單的為當(dāng)前列表創(chuàng)建材料。步驟如下：1. 在材料類型下拉菜

9、單中選擇類型（流體、固體等）。在流體、固體或其它材料中選什么材料都沒關(guān)系。2. 在名字框中輸入材料名。3. 在屬性區(qū)域設(shè)定材料屬性，屬性太多可以用滾動條。4. 點(diǎn)擊改變/創(chuàng)建按鈕。彈出問題框詢問你是否覆蓋原來的屬性。點(diǎn)擊No保留原來的材料并將新的材料加到列表中。此時(shí)會要求你輸入新材料的分子式。如果已知，輸入分子式并點(diǎn)擊OK否則保留空白并點(diǎn)擊OK。此時(shí)材料面板會更新，并在流體材料（固體材料等）列表中顯示出新材料的名字和分子式。保存材料和屬性當(dāng)前列表的所有材料及相關(guān)屬性會保存在case文件中，在新的進(jìn)程中所有的材料和屬性都可以使用。刪除材料如果有些材料你不想使用了，你可以刪除它們，步驟如下：1.

10、在材料類型下拉列表中選擇材料類型（流體、固體等）。2. 在材料列表中選擇要刪除的材料。（列表名字和你在第一步中選擇的材料類型相同）3. 點(diǎn)擊Delete按鈕。在當(dāng)前表中刪除材料對全局?jǐn)?shù)據(jù)庫中的材料沒有影響。改變材料列表的順序數(shù)據(jù)庫中的材料列表的順序默認(rèn)是按名字排列。你可以選擇按化學(xué)分子是排列，此時(shí)你可以在排列材料框中選擇化學(xué)分子式選項(xiàng)。如：air、co2、o。改回去請點(diǎn)擊名字選項(xiàng)。注意：材料面板和數(shù)據(jù)庫面板中材料的排序是相互獨(dú)立的。你可以在數(shù)據(jù)庫中按分子式排列，在當(dāng)前列表中按名字排列，每一個(gè)面板都有自己的排列選項(xiàng)。7.1.3使用溫度相關(guān)函數(shù)定義屬性材料屬性可以定義為溫度相關(guān)函數(shù)，如：你可以定義

11、溫度的多項(xiàng)式、分段線性或者分段多項(xiàng)式函數(shù)：多項(xiàng)式：分段線性其中：，N為所分的段數(shù)。分段多項(xiàng)式:在上面的方程中，f為屬性。注意：如果是溫度的多項(xiàng)式函數(shù)或者分段多項(xiàng)式函數(shù)，其中的溫度單位是Kelvin或者Rankine。如果你使用Celsius或者Kelvin作為溫度單位，相應(yīng)的多項(xiàng)式系數(shù)也要根據(jù)Kelvin單位改變，如果使用Fahrenheit或者Rankine作為溫度單位，相應(yīng)的只要根據(jù)Rankine單位改變。有一些屬性有附加的函數(shù)，還有一些我們所用的只是這三個(gè)函數(shù)的子集。決定使用哪一個(gè)溫度相關(guān)函數(shù)請參閱相關(guān)章節(jié)。本節(jié)會討論定義多項(xiàng)式函數(shù)、分段線性函數(shù)和分段多項(xiàng)式函數(shù)所需要的輸入。1.多項(xiàng)式函

12、數(shù)需要的輸入定義材料屬性的溫度相關(guān)多項(xiàng)式函數(shù)步驟如下：1. 在使用材料面板的1中，在屬性名字（如：density）右邊的下拉菜單中選擇多項(xiàng)式。會打開如下的多項(xiàng)式輪廓面板。（因?yàn)檫@只是模式面板，所以，在進(jìn)行以下步驟之前解算器不允許你做其它的任何事情）。Figure 1: 多項(xiàng)式輪廓面板2. 指定系數(shù)的數(shù)量（最多為8個(gè)）。系數(shù)的數(shù)量定義了多項(xiàng)式的階數(shù)。默認(rèn)的數(shù)量為一，也就是零階多項(xiàng)式：屬性為常值且等于唯一的系數(shù)A_1；輸入二則定義一階多項(xiàng)式：屬性隨溫度呈線性變化，如此等等。3. 定義系數(shù)。系數(shù)1, 2, 3,. 和使用溫度相關(guān)函數(shù)定義屬性中的方程1的A_1,A_2, A_3,.是一致的。上圖的面板

13、對應(yīng)的就是下面的函數(shù)：需要注意溫度的單位限制！2.分段線性函數(shù)所需要的輸入定屬性的溫度分段線性函數(shù)步驟如下：1. 在使用材料面板的1中，在屬性名字（如：Viscosity）右邊的下拉菜單中選擇分段線性函數(shù)。會打開分段線性函數(shù)輪廓面板如下。（因?yàn)檫@只是模式面板，所以，在進(jìn)行以下步驟之前解算器不允許你做其它的任何事情）。Figure 1: 分段線性輪廓面板2. 定義分段的點(diǎn)數(shù) 3. 在數(shù)據(jù)點(diǎn)處輸入每一個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)對，首先輸入點(diǎn)1的無關(guān)和相關(guān)變量值，然后逐漸增加點(diǎn)的數(shù)目輸入相關(guān)數(shù)值。所提供的點(diǎn)的數(shù)據(jù)對必須是按順序的（隨溫度的增加而變化），解算器是不會為你分類的。每一個(gè)屬性最大為30個(gè)分段點(diǎn)，下圖是上面

14、面板所描述的輪廓。Figure 2: 粘性的分段線性定義m (T)3.分段多項(xiàng)式函數(shù)的輸入要定義材料屬性的溫度分段多項(xiàng)式函數(shù)，步驟如下：1. 在使用材料面板的1中，在屬性名字（如：Viscosity）右邊的下拉菜單中選擇分段多項(xiàng)式函數(shù)。會打開分段多項(xiàng)式函數(shù)輪廓面板如下。（因?yàn)檫@只是模式面板，所以，在進(jìn)行以下步驟之前解算器不允許你做其它的任何事情）。Figure 1: 分段多項(xiàng)式輪廓面板2. 指定范圍的數(shù)目，如方程1，分兩個(gè)范圍如下：最多定義3個(gè)范圍，范圍的順序也要使隨著溫度的增加而增加，解算器不會為你自動排序。3. 對于第一個(gè)范圍（Range = 1），指定最大和最小溫度，以及系數(shù)的數(shù)目（最多

15、為8）。系數(shù)的數(shù)目定義了多項(xiàng)式的階數(shù)。這和多項(xiàng)式的是一致的。4. 定義系數(shù)，系數(shù)1, 2, 3,. 和使用溫度相關(guān)函數(shù)定義屬性中的方程5的A_1,A_2, A_3,.是一致的。上圖的面板對應(yīng)的就是方程1的第一個(gè)范圍。5. 增加變量的范圍輸入相應(yīng)的溫度最大值、最小值、系數(shù)的數(shù)目以及相應(yīng)的系數(shù)，如果有第三個(gè)范圍重復(fù)上述步驟。注意溫度的單位限制，前面已經(jīng)討論了！4.檢查和修改已經(jīng)存在的輪廓如果你要檢查和修改系數(shù)、數(shù)據(jù)對或者范圍，請點(diǎn)擊屬性名字右邊的編輯按鈕，此時(shí)便會打開適當(dāng)?shù)拿姘骞┠銠z查和修改。注意：在數(shù)據(jù)庫材料面板你不能修改輪廓，但是你可以點(diǎn)擊察看按鈕來檢查數(shù)據(jù)。7.1.4自定義材料數(shù)據(jù)庫材料數(shù)據(jù)

16、庫在Path/Fluent.Inc/fluent5.x/cortex/lib/propdb.scm文件中。其中Path是FLUENT安裝目錄，x為相關(guān)版本，如fluent5.0，x就為0。如果你想將常用的材料增加到材料數(shù)據(jù)庫，步驟如下：1. 將上述目錄的propdb.scm文件復(fù)制到當(dāng)前的工作目錄。2. 使用文本編輯器，按照下面的格式增加其它材料。如果你所要定義的材料和已有的材料相似，你可能要復(fù)制已有的材料，然后改變它的名字?？諝夂弯X的相關(guān)條目如下：(air fluid (chemical-formula . #f) (density (constant . 1.225) (premixed-

17、combustion 1.225 300) (specific-heat (constant . 1006.43) (thermal-conductivity (constant . 0.0242) (viscosity (constant . 1.7894e-05) (sutherland 1.7894e-05 273.11 110.56) (power-law 1.7894e-05 273.11 0.666) (molecular-weight (constant . 28.966)(aluminum (solid) (chemical-formula . al) (density (co

18、nstant . 2719) (specific-heat (constant . 871) (thermal-conductivity (constant . 202.4) (formation-entropy (constant . 164448.08)當(dāng)你在當(dāng)前工作目錄下的FLUENT進(jìn)程中進(jìn)行下一次加載材料數(shù)據(jù)庫時(shí)。FLUENT會加載你所修改的propdb.scm文件，而不是原來數(shù)據(jù)庫的文件，此時(shí)你所定義的材料就會在數(shù)據(jù)庫材料面板中可以得到了。如果你想在其它情況下使用修改后的數(shù)據(jù)庫，你可以將自定義的文件propdb.scm放到cortex/lib目錄中，替換掉默認(rèn)的數(shù)據(jù)庫。在進(jìn)行這項(xiàng)操

19、作之前，你應(yīng)該將原來的propdb.scm 文件改個(gè)名字或者備份一下以便將來使用。7.2密度FLUENT為定義密度提供了幾個(gè)選項(xiàng)：常數(shù)密度；溫度相關(guān)和/或成分相關(guān)密度。本節(jié)描述了每一個(gè)輸入選項(xiàng)和控制物理模型。在所有的情況下，你都要用使用材料面板中的1來定義密度。菜單：Define/Materials.。7.2.1不同流動區(qū)域密度的定義FLUENT中密度的選擇是非常重要的，你必須在流動區(qū)域的基礎(chǔ)上設(shè)定適當(dāng)?shù)拿芏汝P(guān)系式 。l 對于可壓流，理想氣體關(guān)系式式是適當(dāng)?shù)拿芏汝P(guān)系式。l 對于不可壓流你需要選擇下面方法中的一種：1. 密度如果與溫度無關(guān)，請選擇常數(shù)。2. 對于完全不可壓流中壓力有很小的變化，但

20、是你想要使用理想氣體定律時(shí)來體現(xiàn)密度和溫度之間的關(guān)系（如自然對流）時(shí)，你就應(yīng)該使用不可壓理想氣體定律。不可也理想氣體定律不能計(jì)算封閉區(qū)域的時(shí)間相關(guān)自然對流。3. 當(dāng)密度是溫度的函數(shù)時(shí)（如自然對流問題），我們就應(yīng)該使用溫度的多項(xiàng)式函數(shù)、分段線性函數(shù)或者分段多項(xiàng)式函數(shù)。4. 對于溫度有很小變化的自然對流問題，可以使用Boussinesq模型。多重區(qū)域模型的混合密度關(guān)系式如果模擬的是使用不同材料的多重流體區(qū)域，你需要注意如下問題：l 對于分離解算器，可壓理想氣體定律不能和其它密度方法混合使用。這就意味著如果某一材料使用可壓理想氣體定律，那么其它所有的材料也必須使用可壓理想氣體定律。需要注意的是，耦合

21、解算器不受該限制。l 只有一個(gè)指定的操作壓力和一個(gè)指定的操作溫度。這就意味著如果你對不止一種材料使用理想氣體定律，它們會共用相同的操作壓力；如果你對不止一種材料使用Boussinesq模型，它們就會共用相同的操作溫度。7.2.2常數(shù)密度的輸入要定義常數(shù)密度，請選擇使用材料面板中的1密度右邊的下拉菜單檢查常數(shù)，并輸入材料的密度值。對于默認(rèn)流體（空氣）密度為1.225 kg/m3。7.2.3Boussinesq近似所需要的輸入要激活密度的Boussinesq近似，選擇使用材料面板中的1密度右邊的下拉菜單中的Boussinesq，并為密度制定常數(shù)值。你還要設(shè)定溫度膨脹系數(shù)以及相關(guān)的操作條件，詳細(xì)內(nèi)容

22、請參閱Boussinesq模型一節(jié)。7.2.4密度定義為溫度的輪廓函數(shù)如果你模擬包含熱傳導(dǎo)的問題，你可以定義密度為溫度的函數(shù)，共有三種類型：分段線性：分段多項(xiàng)式：多項(xiàng)式：這些方法的輸入，首先在密度右邊的下拉菜單中選擇分段線性、分段多項(xiàng)式或者多項(xiàng)式，其余操作請參閱前面所介紹的使用溫度相關(guān)函數(shù)定義屬性一節(jié)。7.2.5不可壓理想氣體定律在FLUENT中，對于不可壓流如果使用理想氣體定律來定義密度，密度的計(jì)算式為：其中R為普適氣體常數(shù)，p_op為你在操作壓力面板定義的操作壓力。在這種情況下，密度只與操作壓力相關(guān)而與當(dāng)?shù)貕毫鰺o關(guān)。不可壓理想氣體所需要的密度輸入：1. 在使用材料面板一節(jié)1中的密度右邊的

23、下拉列表中選擇不可壓理想氣體來激活不可壓流體的理想氣體定律。你必須對每一個(gè)所使用的材料分別指定不可壓理想氣體定律。對于混合物的理想氣體定律指定的信息請參閱多組分混合物的組分相關(guān)密度一節(jié)。2. 在操作條件面板中的定義操作壓力框中設(shè)定操作壓力。菜單：Define/Operating Conditions.。需要注意的是當(dāng)你計(jì)算理想氣體定律的密度時(shí)操作壓力的輸入是很重要的。詳情請參閱操作壓力一節(jié)中關(guān)于設(shè)定操作壓力適當(dāng)值的建議。操作壓力默認(rèn)為101325 Pa。3. 如果不解化學(xué)組分輸運(yùn)方程，請?jiān)O(shè)定同質(zhì)或者單組分的分子量，或者對與多組分混合物設(shè)定每一種流體材料的分子量。對于每一種材料，請?jiān)谑褂貌牧厦姘?/p>

24、中的1中輸入分子量的值。7.2.6可壓流動的理想氣體定律對于可壓流，氣體定律的形式為：其中p為FLUENT所預(yù)測的當(dāng)?shù)叵鄬Γɑ驑?biāo)準(zhǔn)）壓力，p_op是你在操作壓力條件面板中定義的操作壓力。可壓流理想氣體定律的密度輸入：1. 在使用材料面板一節(jié)1中的密度右邊的下拉列表中選擇理想氣體來激活不可壓流體的理想氣體定律。你必須對每一個(gè)所使用的材料分別指定理想氣體定律。對于混合物的理想氣體定律指定的信息請參閱多組分混合物的組分相關(guān)密度一節(jié)。2. 在操作條件面板中的定義操作壓力框中設(shè)定操作壓力。菜單：Define/Operating Conditions.。需要注意的是當(dāng)你計(jì)算理想氣體定律的密度時(shí)操作壓力的輸

25、入是很重要的。絕對靜壓等于可壓流動理想氣體定律的方程1中的操作壓力加上解算器所計(jì)算的相對壓力。詳情請參閱操作壓力一節(jié)中關(guān)于設(shè)定操作壓力適當(dāng)值的建議。操作壓力默認(rèn)為101325 Pa。 3. 如果不解化學(xué)組分輸運(yùn)方程，請?jiān)O(shè)定同質(zhì)或者單組分的分子量，或者對與多組分混合物設(shè)定每一種流體材料的分子量。對于每一種材料，請?jiān)谑褂貌牧厦姘逯械?中輸入分子量的值。7.2.7多成分混合的成分相關(guān)密度如果你解組分輸運(yùn)方程，你就需要為混合材料和流體成分（組分）設(shè)定相關(guān)屬性，詳情請參閱混合物與其流體成分（組分）的屬性的定義。要定義混合物的組分相關(guān)密度，步驟如下：1. 選擇密度方法：l 對于非理想其體混合物，在使用材料

26、面板的1中的密度右邊下拉列表中選擇混合材料的volume-weighted-mixing-law方法。l 如果你模擬可壓流動，在使用材料面板的1中的密度右邊下拉列表中選擇混合材料的理想氣體。l 如果使用理想氣體定律模擬不可壓流動，在使用材料面板的1中的密度右邊下拉列表中選擇混合材料的不可壓理想氣體。2. 點(diǎn)擊改變/創(chuàng)建按鈕。3. 如果你選擇volume-weighted-mixing-law，定義組成混合物的每一種流體材料的密度。你可以為每一個(gè)組分定義常數(shù)或者（適當(dāng)?shù)那闆r）溫度相關(guān)密度。如果所計(jì)算的是非理想氣體混合物，F(xiàn)LUENT以下面公式計(jì)算混合氣體的密度其中m_i'是質(zhì)量分?jǐn)?shù)，r_

27、i'是組分i'的密度。對于可壓流理想氣體定律的形式為：其中p是由FLUENT預(yù)測的當(dāng)?shù)叵鄬Γɑ驑?biāo)準(zhǔn)）壓力，R是普適氣體常數(shù)，m_i'是組分i'的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，M_i'是組分i'的分子量，p_op是在操作條件面板中的操作壓力框中定義的操作壓力。如果所計(jì)算的是不可壓流動的理想氣體定律的密度，F(xiàn)LUENT以下面公式計(jì)算混合氣體的密度：其中R是普適氣體常數(shù)，m_i'是組分i'的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，M_i'是組分i'的分子量，p_op是在操作條件面板中的操作壓力框中定義的操作壓力。在這種形式中，密度只與操作壓力有關(guān)而與當(dāng)?shù)叵鄬毫o關(guān)。7

28、.3粘性FLUENT提供了幾種定義流體粘性的選項(xiàng)：l 常數(shù)粘性l 溫度和/或組分相關(guān)粘性l 分子運(yùn)動論l 非牛頓粘性l 自定義函數(shù)本節(jié)描述了上述每一個(gè)輸入選項(xiàng)和控制物理模型（自定義函數(shù)將在自定義函數(shù)一章中介紹）。在所有的情況下你都需要在使用材料面板中的1種定義粘性。菜單：Define/Materials.。FLUENT中粘性的輸入是動力學(xué)粘性m，國際標(biāo)準(zhǔn)單位為kg/m-s，英制單位為lbm/ft-s。FLUENT不需要輸入運(yùn)動學(xué)粘性系數(shù)n。7.3.1常數(shù)粘性所需要的輸入如果你想定義流體的粘性為常數(shù)，請?jiān)谑褂貌牧厦姘逡还?jié)中的1的粘性右邊的下拉列表中選擇常數(shù)，然后輸入流體的粘性值。對于默認(rèn)流體空氣

29、，其粘性默認(rèn)為1.7894 ?10-5 kg/m-s。7.3.2作為溫度函數(shù)的粘性如果你所模擬的問題包括熱傳導(dǎo)，你可以將粘性定義為溫度的函數(shù)。FLUENT共提供了5種類型的函數(shù)：l 分段線性：l 分段多項(xiàng)式：l 多項(xiàng)式：l Sutherland定律l 冪律需要注意的是，冪率粘性定律一節(jié)中的冪率和非牛頓流體的的粘性一節(jié)中的非粘性冪率是不同的。對于前三個(gè)的任何一個(gè)，請?jiān)谡承杂疫叺南吕斜碇羞x擇分段線性、分段多項(xiàng)式或者多項(xiàng)式。然后輸入數(shù)據(jù)對(T_n , m_n)，范圍以及系數(shù)，或者使用材料面板中的1所描述的這些函數(shù)的系數(shù)。詳情請參閱使用溫度相關(guān)函數(shù)定義屬性一節(jié)。對于Sutherland定律或者冪率，

30、在下拉列表中選擇sutherland或者冪率然后輸入這兩個(gè)定律相應(yīng)的參數(shù)。Sutherland粘性定律Sutherland (1893)由動力學(xué)理論所推出的Sutherland粘性定律使用理想化的分子見作用力勢函數(shù)。公式是由二或三系數(shù)指定。二系數(shù)的Sutherland定律為其中粘性的單位為kg/m-s，溫度的單位為K，C_1和C_2是系數(shù)。對于在適度的溫度和壓力下的空氣，C_1 = 1.458 ?10-6 kg/m-s-K1/2，C_2 = 110.4 K. 三系數(shù)的Sutherland定律為：其中m是粘性，單位為kg/m-s，T是靜溫，單位為K，m_0是參考值，單位為kg/m-s, T_0是

31、參考溫度，單位為K，S是有效的溫度，單位是K，被稱為Sutherland常數(shù)，它是氣體所特有的。對于適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫Γ簃_0 = 1.716?10-5 kg/m-s，T_0 = 273 K，S = 111 K。要使用Sutherland定律，請?jiān)谡承杂疫叺南吕斜碇羞x擇sutherland，此時(shí)Sutherland定律面板就會打開，你可以遵照如下步驟輸入系數(shù)：1. 選擇二系數(shù)或者三系數(shù)方法。需要注意的是，二系數(shù)方法必須使用國際標(biāo)準(zhǔn)單位。2. 對于二系數(shù)方法，設(shè)定C1和C2即可。對于三系數(shù)方法，設(shè)定參考粘性m_0，參考溫度T_0以及有效溫度S。冪律粘性定律稀釋氣體粘性的另一個(gè)常用的近似方法是冪率

32、形式。對于是當(dāng)溫度的稀釋氣體，這一形式比Sutherland定律的精度稍差一點(diǎn)。二系數(shù)的冪率粘性定律形式為：其中m是粘性，單位為kg/m-s，T是靜溫，單位為K，B是無量綱系數(shù)。對于適當(dāng)溫度和壓力的空氣，B = 4.093?10-7，n = 2/3。三系數(shù)的冪率粘性定律的形式為：其中m是粘性，單位為kg/m-s，T是靜溫，單位為K，m_0是參考值，單位為kg/m-s。對于適當(dāng)壓力和溫度的空氣，m_0 = 1.716?10-5 kg/m-s，T_0 = 273 K，n = 2/3。粘性的非牛頓冪率在非牛頓流體的粘性一節(jié)中描述。要使用冪率模型，請?jiān)谡承杂疫叺南吕斜碇羞x擇冪率。此時(shí)會打開冪率面板，

33、然后你就可以按下面的步驟輸入系數(shù)值：1. 選擇二系數(shù)或者三系數(shù)方法。需要注意的是，二系數(shù)方法必須使用國際標(biāo)準(zhǔn)單位。2. 對于二系數(shù)方法，設(shè)定B和溫度指數(shù)n。對于三系數(shù)方法，設(shè)定參考粘性m_0，參考溫度T_0以及溫度指數(shù)n。7.3.3分子運(yùn)動論定義粘性如果你使用氣體定律（見密度一節(jié)所述），你可以選擇使用分子運(yùn)動論定義流體粘性：其中粘性m的單位是kg/m-s，T的單位為Kelvin，s的單位是埃，W_m = W_m (T*)以及請?jiān)谑褂貌牧厦姘逡还?jié)中的1的粘性右邊的下拉列表中選擇分子運(yùn)動論來提供分子運(yùn)動論的計(jì)算，它需要輸入Lennard-Jones參數(shù)s和e/k。解算器會使用方程1種輸入的這些分子

34、運(yùn)動論參數(shù)來計(jì)算流體粘性。詳情請參閱分子運(yùn)動論參數(shù)一節(jié)所介紹的輸入。7.3.4多組分混合物的組分相關(guān)粘性如果你所模擬的流動包含不止一種化學(xué)組分（多組分流動），你可以選擇定義組分相關(guān)粘性。需要注意的是混合物粘性的定義既可以是常數(shù)值也可以是溫度的函數(shù)。定義混合物的組分相關(guān)粘性，步驟如下：1. 對于混合材料，在粘性右邊的下拉列表中選擇mass-weighted-mixing-law，如果使用密度的理想氣體定律，選擇ideal-gas-mixing-law。2. 點(diǎn)擊改變/創(chuàng)建按鈕。3. 定義組成混合物的每一個(gè)流體材料的粘性。你可以分別為每一個(gè)組分定義常數(shù)或者溫度相關(guān)粘性。還可以使用分子運(yùn)動論來定義每

35、一組分的粘性，如果需要的話還可以指定非牛頓粘性。如果你使用理想氣體定律，解算器就會在分子運(yùn)動論的基礎(chǔ)上計(jì)算混合物的粘性：其中：其中X_i'是組分i'的摩爾百分比。 對于非理想氣體混合物，粘性的計(jì)算是基于單組分粘性所取的平均值：7.3.5非牛頓流體的粘性對于牛頓流來說，剪應(yīng)力和剪切速度成比例：其中：m是粘性，它與S(dot)無關(guān)。對于非牛頓流來說，粘性是S(dot)的函數(shù)，并由變量h所描述：FLUENT提供了兩種模擬非牛頓流的選項(xiàng)：l 冪率 l 仿塑膠（pseudo-plastics）的Carreau模型。需要注意的是，非牛頓流體的的粘性一節(jié)中的非粘性冪率和冪率粘性定律一節(jié)中的冪

36、率是不同的。對于這些模型的參數(shù)的輸入，你可以查閱相關(guān)文獻(xiàn)（如161）。非牛頓流體粘性系數(shù)的冪律：等價(jià)為：FLUENT還允許你設(shè)置冪率函數(shù)的上下限，產(chǎn)生如下方程：其中k，n，T_0，h_min和h_max為輸入?yún)?shù)。K是流體（一致的指數(shù)）平均粘性的度量，n是偏離牛頓流體的度量（冪率指數(shù)），具體請見下文，T_0是參考溫度，h_min和h_max分別為冪率的下限和上限。如果從冪率模型計(jì)算出的粘性超出了上下限h_max和h_min會分別取代超出上限和下限的值。Figure 1所示為低速或高速剪切流動中h_min和h_max是如何限制粘性的。Figure 1: 根據(jù)牛頓冪率模型所得到的粘性和剪切速度變化

37、關(guān)系N的值決定了流體的類別：n = 1牛頓流體n > 1剪切增厚過程（膨脹流體）n < 1剪切變薄過程（仿塑膠流體）要使用非牛頓冪率定率，請?jiān)谡承杂疫叺南吕斜碇羞x擇非牛頓冪率。此時(shí)非牛頓冪率面板就會打開，你可以輸入一致的指數(shù)k，冪率指數(shù)n，參考溫度T_0，最小粘性h_min以及最大粘性h_max。仿塑膠的Carreau模型非牛頓粘性的冪率模型一節(jié)所描述的冪率模型給出粘性和剪切速度的變化關(guān)系為：對于以及，其中和分別為流體粘性的上下限。Carreau模型嘗試模擬大范圍的流體流動，它使用曲線擬和將牛頓流體和剪切變薄(n < 1)非牛頓流體定律整合在一起。在該模型中，粘性為：其中參

38、數(shù)n，l，T_0，和和流體有關(guān)。L是時(shí)間常數(shù)，n是冪率指數(shù)（請參閱非牛頓粘性的冪率一節(jié)所述的內(nèi)容），T_0為參考溫度，和分別為0和無窮剪切粘性。下圖所示為在低和高剪切速度情況下粘性如何被與所限制：Figure 1: Carreau模型中粘性和剪切速度的變化關(guān)系要使用Carreau模型，在粘性右邊的下拉列表中選擇carreau。然后便可以打開Carreau模型面板，此時(shí)你就可以輸入時(shí)間常數(shù)l，冪率指數(shù)n，參考溫度T_0，零剪切粘性以及無窮剪切粘性。7.4熱傳導(dǎo)系數(shù)當(dāng)考慮熱傳導(dǎo)時(shí)，必須定義熱傳導(dǎo)系數(shù)。模擬能量和粘性流動時(shí)你需要定義熱傳導(dǎo)系數(shù)。FLUENT提供了幾種定義熱傳導(dǎo)系數(shù)的方法：l 常數(shù)熱傳

39、導(dǎo)系數(shù) l 溫度和/或組分相關(guān)熱傳導(dǎo)系數(shù)l 分子運(yùn)動論l 自定義函數(shù)l 各向異性/正交（只對固體材料）本節(jié)詳細(xì)地介紹了每一個(gè)選項(xiàng)的輸入和控制模型（自定義函數(shù)將會在自定義函數(shù)一章介紹）。在所有的情況下你都要在使用材料面板一節(jié)中的1的熱傳導(dǎo)系數(shù)項(xiàng)中定義。菜單：Define/Materials.。所定義的熱傳導(dǎo)系數(shù)國際標(biāo)準(zhǔn)單位是W/m-K，英制單位是BTU/hr-ft-R。7.4.1常數(shù)熱傳導(dǎo)系數(shù)的輸入如果要定義常數(shù)熱傳導(dǎo)系數(shù)請?jiān)谑褂貌牧厦姘逡还?jié)中的1的熱傳導(dǎo)系數(shù)右邊的列表中選擇常數(shù)，然后輸入熱傳導(dǎo)系數(shù)的值。對于默認(rèn)流體空氣來說，其熱傳導(dǎo)系數(shù)默認(rèn)為0.0242 W/m-K。7.4.2作為溫度函數(shù)的熱

40、傳導(dǎo)系數(shù)你還可以定義熱傳導(dǎo)系數(shù)為溫度的函數(shù)，F(xiàn)LUENT共提供了三種類型的函數(shù)：l 分段線性l 分段多項(xiàng)式l 多項(xiàng)式你可以輸入數(shù)據(jù)對（T_n，k_n），范圍和系數(shù)A_i與B_i，或者在使用材料面板1中的這些函數(shù)的系數(shù)A_i，詳細(xì)內(nèi)容清參閱使用溫度相關(guān)函數(shù)定義屬性一節(jié)。7.4.3使用分子運(yùn)動論定義熱傳導(dǎo)系數(shù)如果你使用氣體定律（如密度一節(jié)所述），你可以用分子運(yùn)動論定義熱傳導(dǎo)系數(shù)：其中R是普適氣體常數(shù)，M是分子量，m所指定的或計(jì)算的材料的粘性，c_p所指定的或計(jì)算得到的材料的熱容。要用這個(gè)方程來計(jì)算熱傳導(dǎo)系數(shù)請?jiān)谑褂貌牧厦姘逡还?jié)中的1的熱傳導(dǎo)系數(shù)右邊的下拉列表中選擇分子運(yùn)動論。解算器就會使用上面的方

41、程來計(jì)算熱傳導(dǎo)系數(shù)。7.4.4多組分混合物的組分相關(guān)熱傳導(dǎo)系數(shù)如果所模擬的流動包含不止一種化學(xué)組分（多組分流動），你可以選擇定義組分相關(guān)熱傳導(dǎo)系數(shù)。在這種情況下你還可以定義熱傳導(dǎo)系數(shù)為常數(shù)、溫度的函數(shù)或者使用分子運(yùn)動論來定義。要定義某一混合物的組分相關(guān)熱傳導(dǎo)系數(shù)，步驟如下：1. 對于混合材料，選擇mass-weighted-mixing-law，如果你使用理想氣體定律，請?jiān)跓醾鲗?dǎo)系數(shù)右邊的下拉列表中選擇ideal-gas-mixing-law。如果你使用ideal-gas-mixing-law計(jì)算混合物的熱傳導(dǎo)系數(shù)，你必須使用ideal-gas-mixing-law或者mass-weighte

42、d-mixing-law 計(jì)算粘性，這是因?yàn)橹挥羞@兩種方法計(jì)算出的粘性用于指定組分的粘性，這里的熱傳導(dǎo)系數(shù)正是組分的熱傳導(dǎo)系數(shù)。2. 點(diǎn)擊改變/創(chuàng)建按鈕。3. 為組成混合物的每一個(gè)材料定義熱傳導(dǎo)系數(shù)。你可以分別為每一個(gè)組分定義常數(shù)或者（需要的話）溫度相關(guān)函數(shù)。你還可以使用分子運(yùn)動論來定義每一組分的熱傳導(dǎo)系數(shù)如果你使用理想氣體定律，解算器會在分子運(yùn)動論的基礎(chǔ)上計(jì)算混合物的熱傳導(dǎo)系數(shù)：其中：其中X_i'是組分i'的摩爾百分比。. 對于非理想氣體，混合物的熱傳導(dǎo)系數(shù)是各組分的熱傳導(dǎo)系數(shù)的簡單的質(zhì)量平均：7.4.5固體的各向異性熱傳導(dǎo)系數(shù)FLUENT中各向異性熱傳導(dǎo)系數(shù)選項(xiàng)解決固體的熱

43、傳導(dǎo)方程時(shí)，所使用的熱傳導(dǎo)系數(shù)被指定為一個(gè)矩陣。熱流量為：由兩個(gè)選項(xiàng)：正交和一般各向異性。需要注意的是，各向異性熱傳導(dǎo)系數(shù)只在分離結(jié)算器中使用，它不可以用在耦合解算器中。正交各向異性熱傳導(dǎo)系數(shù)當(dāng)使用證交熱傳導(dǎo)系數(shù)時(shí)，需要指定主軸方向(e(hat)_x,e(hat)_h,e(hat)_z)上的熱傳導(dǎo)系數(shù)(k_x,k_h,k_z)。熱傳導(dǎo)矩陣由下式計(jì)算：要定義正交熱傳導(dǎo)系數(shù)，請?jiān)诓牧厦姘逯袩醾鲗?dǎo)系數(shù)右邊的下拉列表中選擇正交。然后打開正交熱傳導(dǎo)系數(shù)面板（如下圖）Figure 1:正交熱傳導(dǎo)系數(shù)面板因?yàn)橹鬏S方向(e(hat)_x,e(hat)_h, e(hat)_z)是相互正交的，所以對于三維問題只需

44、要指定兩個(gè)方向。e(hat)_x在0方向上用X，Y，Z定義，e(hat)_h在1方向上用X，Y，Z定義。你可以在每一個(gè)熱傳導(dǎo)系數(shù)下面的下拉列表中定義熱傳導(dǎo)系數(shù)0(k_x)、(k_h)和2 (k_z)為常數(shù)、溫度的分段線性函數(shù)或者分段多項(xiàng)式函數(shù)。（詳細(xì)內(nèi)容請參閱常數(shù)熱傳導(dǎo)系數(shù)和溫度相關(guān)熱傳導(dǎo)系數(shù)的輸入的相關(guān)章節(jié)）。對于二維問題，只需要指定函數(shù)(k_x,k_h)和單位矢量(e(hat)_x)。一般的各項(xiàng)異性熱傳導(dǎo)系數(shù)熱傳導(dǎo)矩陣由下式指定：其中k是熱傳導(dǎo)系數(shù)，e(hat)_ij是矩陣（對于二維問題是的矩陣，對于三維問題是的矩陣。要定義一般的各向異性熱傳導(dǎo)系數(shù)，請?jiān)诓牧厦姘逯械臒醾鲗?dǎo)系數(shù)右邊的下拉列表

45、中選擇各向異性。此時(shí)會打開各向異性熱傳導(dǎo)面板（下圖）。Figure 1:各向異性熱傳導(dǎo)面板注意：e(hat)_ij可以是非對稱矩陣，你可以在各向異性熱傳導(dǎo)面板的矩陣分量中指定矩陣的各分量。K可以指定為溫度的函數(shù)或者其他常用的方法（常數(shù)、多項(xiàng)式、分段線性或分段多項(xiàng)式），這些都是從傳導(dǎo)系數(shù)下面的下拉列表中選擇得到的（詳細(xì)內(nèi)容請參閱常數(shù)熱傳導(dǎo)系數(shù)和溫度相關(guān)熱傳導(dǎo)系數(shù)的輸入的相關(guān)章節(jié)） 。7.5指定熱容當(dāng)能量方程被使用時(shí)，必須指定熱容。FLUENT提供了幾種定義熱容的方法：l 常數(shù)熱容l 溫度和/或組分相關(guān)熱容l 分子運(yùn)動論本節(jié)詳細(xì)地介紹了每一個(gè)選項(xiàng)的輸入和控制模型（自定義函數(shù)將會在自定義函數(shù)一章介紹

46、）。在所有的情況下你都要在使用材料面板一節(jié)中的1的Cp中定義。菜單：Define/Materials.。指定熱容的單位為國際標(biāo)準(zhǔn)單位的J/kg-K或者英制單位的BTU/lbm-R。注意：對于燃燒方面的應(yīng)用，推薦使用溫度相關(guān)方法指定熱量。7.5.1指定熱容所需要輸入的常數(shù)如果你要定義熱容，請?jiān)谑褂貌牧厦姘逡还?jié)中的1的Cp右邊的下拉列表中選擇常數(shù)并輸入相應(yīng)的熱容值。默認(rèn)流體空氣的熱容默認(rèn)為1006.43 J/kg-K.7.5.2指定溫度相關(guān)的熱容l 分段線性l 分段多項(xiàng)式l 多項(xiàng)式你可以輸入數(shù)據(jù)對(T_n, c_p_n) 范圍和系數(shù)A_i與B_i，或者在使用材料面板1中的這些函數(shù)的系數(shù)A_i，詳細(xì)

47、內(nèi)容清參閱使用溫度相關(guān)函數(shù)定義屬性一節(jié)。7.5.3用分子運(yùn)動論定義指定熱容如果你使用氣體定律（如密度一節(jié)所述），你可以用分子運(yùn)動論定義熱容：其中f_i'是氣體組分i'的能量模式的數(shù)量（自由度），你可以在使用材料面板一節(jié)中的1的Cp右邊的下拉列表中選擇分子運(yùn)動論。解算器就會使用上面的方程來計(jì)算熱容。詳情請參閱分子運(yùn)動論的相關(guān)參數(shù)的輸入。7.5.4指定熱容為成分的函數(shù)如果所模擬的流動包含不止一種化學(xué)組分（多組分流動），你可以選擇定義組分相關(guān)熱容。在這種情況下你還可以定義熱容為常數(shù)、溫度的函數(shù)或者使用分子運(yùn)動論來定義。要定義某一混合物的組分相關(guān)熱容，步驟如下：1. 對于混合材料，選擇

48、Cp右邊的下拉列表中的mixing-law。2. 點(diǎn)擊改變/創(chuàng)建按鈕。3. 為組成混合物的每一個(gè)材料定義熱容。你可以分別為每一個(gè)組分定義常數(shù)或者（需要的話）溫度相關(guān)函數(shù)。你還可以使用分子運(yùn)動論來定義每一組分的熱容解算器會將混合物的熱容定義為各組分的熱容的質(zhì)量平均：7.6輻射屬性當(dāng)你在FLUENT中使用，某種輻射模型，你就需要在使用材料面板一節(jié)中的1設(shè)定附加的屬性： l 對于P-1模型，你需要設(shè)定輻射吸收系數(shù)以及散射系數(shù)(P-1模型方程中方程1的a和s_s)。l 對于Rosseland輻射模型，你也需要設(shè)定輻射吸收系數(shù)以及散射系數(shù)(P-1模型方程中方程3的a和s_s。l 對于DTRM，只需要設(shè)定

49、吸收系數(shù)（DTRM方程中方程1的a。l 對于DO模型，你需要設(shè)定輻射吸收系數(shù)以及散射系數(shù)（DO 方程中方程1的a和s_s。除此之外，如果你模擬半透明介質(zhì)，你可以指定折射指數(shù)（半透明壁面處DO模型的邊界條件中的方程3中的n_a或者n_b。注意：對于DO模型，你可以指定固體材料的輻射屬性，從而在模擬半透明介質(zhì)時(shí)可以用到它。下面各結(jié)介紹了定義每一個(gè)屬性的信息。7.6.1吸收系數(shù)要定義吸收系數(shù)，你可以指定常值，溫度相關(guān)函數(shù)（請參閱使用溫度相關(guān)函數(shù)定義屬性一節(jié)），組分相關(guān)函數(shù)或者自定義函數(shù)。如果你模擬DO輻射模型的非灰度（non-gray）輻射，你還可以選擇在每一個(gè)灰度帶指定常數(shù)吸收系數(shù)。所需要的吸收系

50、數(shù)的單位為1/length。以及散射系數(shù)，它被定義為通過流體介質(zhì)路徑的每一單位長度上的輻射強(qiáng)度的變化。吸收系數(shù)可以用CO_2和H_2O發(fā)射率的列表計(jì)算，這一列表通?？梢栽谳椛錈峤粨Q的教科書等相關(guān)資料中得到。常數(shù)吸收系數(shù)的輸入要定義常數(shù)吸收系數(shù)，請?jiān)谑褂貌牧厦姘逡还?jié)中的1的吸收系數(shù)下面的框中輸入數(shù)值（如果沒有被選中，請首先在下拉列表中選擇常數(shù)）組分相關(guān)吸收系數(shù)的輸入FLUENT還允許你輸入組分相關(guān)吸收系數(shù)，它是水蒸氣或者二氧化碳的當(dāng)?shù)刭|(zhì)量分?jǐn)?shù)的a a的函數(shù)。在燃燒模擬中，這些選項(xiàng)在模擬輻射時(shí)是非常有用的。FLUENT所使用的variable-absorption-coefficient模型是模擬

51、變化吸收系數(shù)一節(jié)中的weighted-sum-of-gray-gases模型(WSGGM)。要使用它請?jiān)谑褂貌牧厦姘逡还?jié)中的1的吸收系數(shù)右邊的下拉列表中選擇wsggm-cell-based、wsggm-domain-based或者wsggm-user-specified。三個(gè)WSGGM選項(xiàng)在計(jì)算路徑長度上所使用的方法是不同的，詳情請參閱組分相關(guān)吸收系數(shù)的輸入一節(jié)。（一定要記住，你必須首先激活組分計(jì)算，這樣才能在列表中看到wsggm選項(xiàng)，而且二氧化碳和水必須出現(xiàn)在混合物中。）當(dāng)WSGGM用于計(jì)算吸收系數(shù)時(shí)，你可以選擇Weighted-Sum-of-Gray-Gase模型中方程1的路徑長度s的計(jì)算

52、方法。你可以使用特征單元尺寸或者平均光程（beam）長度（解算器計(jì)算出來的活著你所指定的）。具體哪種模型適合哪種方法請參閱變化吸收系數(shù)的模擬一節(jié)。當(dāng)你在上面所介紹的方法中選擇了適當(dāng)?shù)奈障禂?shù)輸入方法，你就需要選擇路徑長度方法了。 l 如果你選擇wsggm-cell-based，就需要使用characteristic-cell-size方法，以后也不需要輸入其它內(nèi)容。l 如果你選擇wsggm-domain-based，a的計(jì)算就需要使用mean-beam-length方法，而且FLUENT會在計(jì)算區(qū)域平均尺度的基礎(chǔ)上計(jì)算平均光程，以后不需要輸入其它內(nèi)容。l 如果你選擇wsggm-user-spe

53、cified，就會使用mean-beam-length方法，但是你需要在WSGGM用戶指定面板中的路徑長度框中自己設(shè)定平均光程長的。當(dāng)你選擇wsggm-user-specified是這一面板會自動打開，因?yàn)檫@是一個(gè)（對話框等）模式上的面板，所以你必須馬上使用它。非灰度輻射吸收系數(shù)的輸入如果你使用非灰度DO模型（請參閱非灰度DO模型理論與方程以及DO模型的非灰度輻射定義），你可以對灰度模型所使用的每一個(gè)帶（band）指定不同的常數(shù)吸收系數(shù)。在吸收系數(shù)下拉列表中選擇灰度帶，然后在灰度帶吸收系數(shù)面板中為每一個(gè)帶定義吸收系數(shù)。需要注意的是，因?yàn)檫@是一個(gè)（對話框等）模式上的面板，所以你必須馬上使用它。煙

54、塵和粒子對吸收系數(shù)的影響如果你在離散相模型面板中打開粒子輻射相互作用選項(xiàng)，F(xiàn)LUENT會考慮粒子對于吸收系數(shù)的影響（只對P-1和DO輻射模型來說）。如果你要模擬煙塵的信息，并想考慮煙塵對于吸收系數(shù)的影響，請?jiān)跓焿m模型面板中打開煙塵輻射作用的一般模型。只要你使用WSGGM來計(jì)算組分相關(guān)吸收系數(shù)，任何一個(gè)輻射模型都可以考慮煙塵的影響。7.6.2散射系數(shù)散射系數(shù)默認(rèn)為0，并假定為各向同性的。你可以指定它為常值、溫度相關(guān)函數(shù)（請參閱使用溫度相關(guān)函數(shù)定義屬性一節(jié)）或者自定義函數(shù)。你還可以指定非各向同性相函數(shù)。散射系數(shù)的單位為1/length。以及吸收系數(shù)，它被定義為通過流體介質(zhì)路徑的每一單位長度上的輻射

55、強(qiáng)度的變化。你可能希望在出現(xiàn)微粒的燃燒系統(tǒng)中增加散射系數(shù)。常數(shù)散射系數(shù)的輸入要定義常數(shù)散射系數(shù)，請?jiān)谑褂貌牧厦姘逡还?jié)中的1的散射系數(shù)下面的框中輸入數(shù)值（如果還沒有選中，請首先在下拉列表中選擇常數(shù)）。散射相函數(shù)的輸入在默認(rèn)的情況下，散射假定為各向同性，但是你可以指定線性各向異性散射函數(shù)。如果你使用DO模型，那么可以選擇Delta-Eddington或自定義散射函數(shù)。要模擬各向同性散射，請?jiān)谏⑸湎嗪瘮?shù)下拉列表中選擇各向同性，不需要其它輸入，這是FLUENT默認(rèn)的情況。要模擬各向異性散射，請?jiān)谏⑸湎嗪瘮?shù)下拉列表中選擇各向異性，然后設(shè)定相函數(shù)系數(shù)的值（P-1模型方程中方程3中的C）。要使用Delta-

56、Eddington相函數(shù)，請?jiān)谏⑸湎嗪瘮?shù)下拉列表中選擇delta-eddington。此時(shí)會打開Delta-Eddington散射函數(shù)面板，在面板中你可以指定前向散射因子和對稱因子（各向異性散射中的方程1的f和C）。需要注意的是，因?yàn)檫@是一個(gè)（對話框等）模式上的面板，所以你必須馬上使用它。要使用自定義相函數(shù)，請?jiān)谏⑸湎嗪瘮?shù)下拉列表中選擇自定義相函數(shù)。自定義相函數(shù)中必須指定各向異性散射方程3中的F*和f。7.6.3折射指數(shù)在默認(rèn)的情況下，折射指數(shù)為1。它只用于你使用DO模型模擬半透明介質(zhì)。你可以在散射指數(shù)后面的得框中指定常數(shù)值。7.6.4輻射屬性的報(bào)告你可以在后處理面板中出現(xiàn)的變量選擇下拉列表中的Radiation.中使用吸收系數(shù)和散射系數(shù)來顯示所計(jì)算的a和s_s的當(dāng)?shù)刂?。你還會在Radiation中發(fā)現(xiàn)折射指數(shù)。7.7質(zhì)量擴(kuò)散系數(shù)層流質(zhì)量擴(kuò)散系