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1、壁面邊界條件壁面邊界條件用于限制流體和固體區(qū)域。在粘性流動(dòng)中,壁面處默認(rèn)為非滑移邊界條件,但是你也可以根據(jù)壁面邊界區(qū)域的平動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)指定切向速度分量,或者通過(guò)指定剪切來(lái)模擬滑移壁面(你也可以在FLUENT中用對(duì)稱邊界類型來(lái)模擬滑移壁面,但是使用對(duì)稱邊界就需要在所有的方程中應(yīng)用對(duì)稱條件。詳情請(qǐng)參閱對(duì)稱邊界條件一節(jié))。在當(dāng)?shù)亓鲌?chǎng)的詳細(xì)資料基礎(chǔ)上可以計(jì)算出流體和壁面之間的剪應(yīng)力和熱傳導(dǎo)。壁面邊界的輸入概述壁面邊界條件需要輸入下列信息:熱邊界條件(對(duì)于熱傳導(dǎo)計(jì)算) 速度邊界條件(對(duì)于移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)壁面) 剪切(對(duì)于滑移壁面,此項(xiàng)可選可不選)壁面粗糙程度(對(duì)于湍流,此項(xiàng)可選可不選) 組分邊界條件(對(duì)于組分

2、計(jì)算) 化學(xué)反應(yīng)邊界條件(對(duì)于壁面反應(yīng))輻射邊界條件(對(duì)于P-1模型、DTRM或者DO模型的計(jì)算) 離散相邊界條件(對(duì)于離散相計(jì)算)在壁面處定義熱邊界條件如果你在解能量方程,你就需要在壁面邊界處定義熱邊界條件。在FLUENT中有五種類型的熱邊界條件:固定熱流量固定溫度對(duì)流熱傳導(dǎo)外部輻射熱傳導(dǎo)外部輻射熱傳導(dǎo)和對(duì)流熱傳導(dǎo)的結(jié)合如果壁面區(qū)域是雙邊壁面(在兩個(gè)區(qū)域之間形成界面的壁面,如共軛熱傳導(dǎo)問(wèn)題中的流/固界面)就可以得到這些熱條件的子集,但是你也可以選擇壁面的兩邊是否耦合。詳情請(qǐng)參閱在壁面處定義熱邊界條件。下面各節(jié)介紹了每一類型的熱條件的輸入。如果壁面具有非零厚度,你還應(yīng)該設(shè)定壁面處薄壁面熱阻和熱

3、生成的相關(guān)參數(shù),詳情請(qǐng)參閱在壁面處定義熱邊界條件。熱邊界條件由壁面面板輸入(Figure 1),它是從邊界條件打開(kāi)的(見(jiàn)設(shè)定邊界條件一節(jié))。Figure 1:壁面面板對(duì)于固定熱流量條件,在熱條件選項(xiàng)中選擇熱流量。然后你就可以在熱流量框中設(shè)定壁面處熱流量的適當(dāng)數(shù)值。設(shè)定零熱流量條件就定義了絕熱壁,這是壁面的默認(rèn)條件。選擇固定溫度條件,在壁面面板中的熱條件選項(xiàng)中選擇溫度選項(xiàng)。你需要指定壁面表面的溫度。壁面的熱傳導(dǎo)可以用溫度邊界條件一節(jié)中的方程1或3來(lái)計(jì)算。對(duì)于對(duì)流熱傳導(dǎo)壁面,在熱條件中選擇對(duì)流。輸入熱傳導(dǎo)系數(shù)以及自有流溫度,F(xiàn)LUENT就會(huì)用對(duì)流熱傳導(dǎo)邊界條件中的方程1來(lái)計(jì)算壁面的熱傳導(dǎo)。如果你所

4、模擬的是從外界而來(lái)的輻射熱傳導(dǎo),你可以在壁面面板中激活輻射選項(xiàng),然后設(shè)定外部發(fā)射率以及外部輻射溫度。如果選擇混合選項(xiàng),你就可以選擇對(duì)流和輻射結(jié)合的熱條件。對(duì)于這種條件,你需要設(shè)定熱傳導(dǎo)系數(shù)、自由流溫度、外部發(fā)射率以及外部輻射溫度。默認(rèn)情況下壁面厚度為零。然而你可以結(jié)合任何的熱條件來(lái)模擬兩個(gè)區(qū)域之間材料的薄層。例如:你可以模擬兩個(gè)流體區(qū)域之間的薄金屬片的影響,固體區(qū)域上的薄層或者兩個(gè)固體區(qū)域之間的接觸阻力。FLUENT會(huì)解一維熱傳導(dǎo)方程來(lái)計(jì)算壁面所提供的熱阻以及壁面內(nèi)部的熱生成。在熱傳導(dǎo)計(jì)算中要包括這些影響,你就需要指定材料的類型,壁面的厚度以及壁面的熱生成速度。在材料名字下拉菜單中選擇材料類型

5、,然后在壁面厚度框中指定厚度。壁面的熱阻為D x/k,其中k是壁面材料的熱傳導(dǎo)系數(shù),D x是壁面厚度。你所設(shè)定的熱邊界條件將在薄壁面的外部指定,如圖2所示,其中T_b壁面處所指定的固定溫度。Figure 2: 熱條件被指定在薄壁面的外側(cè)在熱生成速度框中指定壁面內(nèi)部熱生成速度。這一選項(xiàng)是非常有用的,比方說(shuō),模擬已知電能分布的印刷電路板。如果壁面區(qū)域的每一邊是流體或者固體區(qū)域。當(dāng)你具有這類壁面區(qū)域的網(wǎng)格讀入到FLUENT,一個(gè)陰影區(qū)域會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生,以便于壁面的每一邊都是清楚的壁面區(qū)域。在壁面區(qū)域面板中,陰影區(qū)域的名字將在陰影表面區(qū)域框中顯示出來(lái)。你可以選擇在每一個(gè)區(qū)域指定不同的熱條件或者將兩個(gè)區(qū)域耦

6、合:要耦合壁面的兩個(gè)邊,在熱條件選項(xiàng)中選擇耦合選項(xiàng)(只有壁面是雙邊時(shí)這一選項(xiàng)才會(huì)出現(xiàn)在壁面面板中)。不需要輸入任何附加的熱邊界信息,因?yàn)榻馑闫鲿?huì)直接從相鄰單元的解中計(jì)算出熱傳導(dǎo)。然而你可以指定材料類型、壁面厚度以及熱生成速度來(lái)計(jì)算壁面熱阻,詳情請(qǐng)參閱壁面處熱邊界條件的定義一節(jié)。注意,你所設(shè)定的壁面每一邊的阻抗參數(shù)會(huì)自動(dòng)分配給它的陰影壁面區(qū)域。指定壁面內(nèi)的熱生成速度是很有用的,比如,模擬已知電能分布但是不知道熱流量或者壁面溫度的印刷電路板。 要解耦壁面的兩個(gè)邊,并為每一個(gè)邊指定不同的熱條件,在熱條件類型中選擇溫度或者熱流作為熱條件類型(對(duì)于雙邊壁面,不應(yīng)用對(duì)流和熱輻射)。壁面和它的陰影之間的關(guān)系

7、會(huì)被保留,以便于你在以后可以再次耦合它們。你需要設(shè)定所選的熱條件的相關(guān)參數(shù),前面對(duì)這方面的內(nèi)容已經(jīng)敘述過(guò)了不再重復(fù)。兩個(gè)非耦合壁面具有不同的厚度,并且相互之間有效地絕緣。如果對(duì)于非耦合壁面指定非零厚度的壁面,你所設(shè)定的熱邊界條件就會(huì)在兩個(gè)薄壁的外邊的那個(gè)邊指定,如圖3所示,其中T_b1和T_b2分別是兩個(gè)壁面的溫度或者熱流量。k_w1和k_w2時(shí)耦合薄壁面的熱傳導(dǎo)率。注意圖3中兩個(gè)壁面之間的缺口并不是模型的一部分,它只是在圖形中用來(lái)表明每一個(gè)非耦合壁面的熱邊界條件在哪里應(yīng)用。Figure 3: 熱條件在非耦合薄壁的外邊指定對(duì)移動(dòng)壁面定義速度條件如果你希望在計(jì)算中包括壁面的切向運(yùn)動(dòng),你就需要定義

8、平動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)速度。壁面速度條件在壁面面板的運(yùn)動(dòng)部分輸入,在這里你可以激活面板底部的移動(dòng)壁面選項(xiàng)來(lái)顯示和編輯,此時(shí)壁面面板會(huì)擴(kuò)大顯示為下圖:Figure 1: 移動(dòng)壁面的壁面面板如果鄰近壁面的單元區(qū)域是移動(dòng)的,(比如你使用移動(dòng)參考系或者滑動(dòng)網(wǎng)格)你可以激活相對(duì)鄰近單元區(qū)域選項(xiàng)來(lái)選擇指定的相對(duì)移動(dòng)區(qū)域的移動(dòng)速度。如果指定相對(duì)速度,那么相對(duì)速度為零意味著在相對(duì)坐標(biāo)系中壁面是靜止的,因此在絕對(duì)坐標(biāo)系中以相對(duì)于鄰近單元的速度運(yùn)行。如果選擇絕對(duì)速度(激活絕對(duì)選項(xiàng)),速度為零就意味著避免在絕對(duì)坐標(biāo)系中是靜止的,而且以相對(duì)于鄰近單元的速度以動(dòng),但是在相對(duì)坐標(biāo)系中方向相反。如果你使用一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)參考系、滑動(dòng)網(wǎng)

9、格或者混合平面,并且你希望壁面固定在移動(dòng)參考系上。推薦你指定相對(duì)速度(默認(rèn))而不是絕對(duì)速度。然后,如果你修改鄰近單元區(qū)域的速度,就像你指定絕對(duì)速度一樣,你就不需要對(duì)壁面速度做任何改變。注意:如果鄰近單元不是移動(dòng)的那么它和相對(duì)選項(xiàng)是等同的。對(duì)于包括線性,壁面邊界是平動(dòng)的問(wèn)題(如以移動(dòng)帶作為壁面的矩形導(dǎo)管),你可以激活平動(dòng)選項(xiàng),并指定壁面速度和方向(X,Y,Z矢量)。作為默認(rèn)值,通過(guò)指定平動(dòng)速度為零,壁面移動(dòng)是未被激活的。對(duì)于包括轉(zhuǎn)動(dòng)壁面運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,你可以激活轉(zhuǎn)動(dòng)選項(xiàng),并對(duì)指定的旋轉(zhuǎn)軸定義旋轉(zhuǎn)速度。要定義軸,請(qǐng)?jiān)O(shè)定旋轉(zhuǎn)軸方向和和旋轉(zhuǎn)軸原點(diǎn)。這一軸和鄰近單元區(qū)域所使用的旋轉(zhuǎn)軸是無(wú)關(guān)的,而且和其它的壁

10、面旋轉(zhuǎn)軸無(wú)關(guān)。對(duì)于三維問(wèn)題旋轉(zhuǎn)軸是通過(guò)指定坐標(biāo)原點(diǎn)的矢量,它平行于在旋轉(zhuǎn)軸方向框中指定的從(0,0,0)到(X,Y,Z)的矢量。對(duì)于二維問(wèn)題,你只需要指定旋轉(zhuǎn)軸起點(diǎn),旋轉(zhuǎn)軸是通過(guò)指定點(diǎn)的z向矢量。對(duì)于二維軸對(duì)稱問(wèn)題,你不必定義旋轉(zhuǎn)軸:通常是繞x軸旋轉(zhuǎn),起點(diǎn)為(0,0)。需要注意的是,只有在壁面限制表面的旋轉(zhuǎn)時(shí),模擬切向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)才是正確的(比如圓環(huán)或者圓柱)。還要注意只有對(duì)靜止參考系內(nèi)的壁面才能指定旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如定義壁面處熱邊界條件所討論的,當(dāng)你讀入具有雙邊壁面的網(wǎng)格時(shí)(它在流/固區(qū)域形成界面),會(huì)自動(dòng)形成陰影區(qū)域來(lái)區(qū)分壁面區(qū)域的每一邊。對(duì)于雙邊壁面,壁面和陰影區(qū)域可能指定不同的運(yùn)動(dòng),而不管它們耦

11、合與否。然而需要注意的是,你不能指定鄰近固體區(qū)域的壁面(或陰影)的運(yùn)動(dòng)。模擬滑移壁面作為默認(rèn),無(wú)粘流動(dòng)的壁面是非滑移條件,但是在FLUENT中,你可以指定零或非零剪切來(lái)模擬滑移壁面。要指定剪切,在壁面面板中選擇指定剪切應(yīng)力項(xiàng)(見(jiàn)下圖),然后你可以在剪切應(yīng)力項(xiàng)中輸入剪切的x, y, 和z分量指定剪切應(yīng)力選項(xiàng)不是用壁面函數(shù)。Figure 1: 滑移壁面的壁面面板在湍流壁面限制的流動(dòng)中模擬壁面粗糙度的影響流過(guò)粗糙表面的流體會(huì)有各種各樣的情況。比如流過(guò)機(jī)翼表面、船體、渦輪機(jī)、換熱器以及管系統(tǒng)的流動(dòng),還有具有各種粗糙度的地面上的大氣邊界層。壁面粗糙度影響了壁面處的阻力、熱傳導(dǎo)和質(zhì)量輸運(yùn)。如果你是在模擬具

12、有壁面限制的湍流流動(dòng),壁面粗糙度的影響是很大的,你可以通過(guò)修改壁面定律的粗糙度來(lái)考慮避免粗糙度影響。粗糙管和隧道的實(shí)驗(yàn)表明了當(dāng)用半對(duì)數(shù)規(guī)則畫(huà)圖時(shí),近粗糙壁面的平均速度分布具有相同的坡度(1/k)但是具有不同的截止點(diǎn)(在對(duì)數(shù)定律中附加了常數(shù)B)。對(duì)于粗糙壁面,平均速度的壁面定律具有的形式為: 其中u* = C_m1/4k1/2;是粗糙度函數(shù),它衡量了由于粗糙影響而導(dǎo)致的截止點(diǎn)的轉(zhuǎn)移。一般說(shuō)來(lái),依賴于粗糙的類型(相同的沙子、鉚釘、螺紋、肋、鐵絲網(wǎng)等)和尺寸。對(duì)于各種類型的粗糙情況沒(méi)有統(tǒng)一而有效的公式。然而,對(duì)于沙粒粗糙情況和各種類型的統(tǒng)一粗糙單元,人們發(fā)現(xiàn)和無(wú)量綱高度K_s + = r K_s u

13、*/m具有很好的相關(guān)性,其中K_s 是物理粗糙高度u* = C_m1/4k1/2。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明粗糙函數(shù)并不是K_s+的單值函數(shù),而是依賴于K_s+的值有不同的形式。觀察表明有三種不同的類型:液體動(dòng)力光滑(K_s+ 3 5) 過(guò)渡區(qū)(3 5 K_s+ 70 90) 根據(jù)上述數(shù)據(jù),在光滑區(qū)域內(nèi)粗糙度的影響可以忽略,但是在過(guò)渡區(qū)域就越來(lái)越重要了,在完全粗糙區(qū)域具有完全的影響。在FLUENT中,整個(gè)粗糙區(qū)域分為三個(gè)區(qū)域。粗糙函數(shù)的計(jì)算源于Nikuradses數(shù)據(jù)27基礎(chǔ)上的由Cebeci和Bradshaw提出的公式:對(duì)于液體動(dòng)力光滑區(qū)域(K_s+ 2.25):對(duì)于過(guò)渡區(qū)(2.25 K_s+ 90)

14、:在解算器中,給定粗糙參數(shù)之后,粗糙函數(shù)(K_s+)用相應(yīng)的公式計(jì)算出來(lái)。方程1中的修改之后的壁面定律被用于估計(jì)壁面處的剪應(yīng)力以及其它的對(duì)于平均溫度和湍流量的壁面函數(shù)。要模擬壁面粗糙的影響,你必須指定兩個(gè)參數(shù):粗糙高度K_s和粗糙常數(shù)C_K_s。默認(rèn)的粗糙高度為零,這符合光滑壁面。對(duì)于產(chǎn)生影響的粗糙度,你必須指定非零的K_s。對(duì)于同沙粒粗糙情況,沙粒的高度可以簡(jiǎn)單的被看作K_s。然而,對(duì)于非同一沙粒平均直徑(D_50)應(yīng)該是最有意義的粗糙高度。對(duì)于其它類型的粗糙情況,需要用同等意義上的沙粒粗糙高度K_s。適當(dāng)?shù)拇植诔?shù)(C_K_s)主要由給定的粗糙情況決定。默認(rèn)的粗糙常數(shù)(C_K_s = 0.

15、5)是用來(lái)滿足在使用k-e湍流模型時(shí),它可以在具有同一沙粒粗糙的充滿流體的管中再現(xiàn)Nikuradses阻力數(shù)據(jù)。當(dāng)你模擬和同一沙粒粗糙不同的情況時(shí),你就需要調(diào)解粗糙常數(shù)了。例如,有些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,對(duì)于非同一沙粒、肋和鐵絲網(wǎng),粗糙常數(shù)(C_K_s = 0.5 1.0)具有更高的值。不幸的是,對(duì)于任意類型的粗糙情況還沒(méi)有一個(gè)清楚的選擇粗糙常數(shù)C_K_s的指導(dǎo)方針。需要注意的是,要求鄰近壁面單元應(yīng)該小于粗糙高度并不是物理意義上的問(wèn)題。對(duì)于最好的結(jié)果來(lái)說(shuō),要保證從壁面到質(zhì)心的距離要比K_s大。定義壁面的組分邊界條件FLUENT默認(rèn)所有的組分在壁面處具有零梯度條件(除了參加表面化學(xué)反應(yīng)的組分),但是可以

16、指定壁面處的組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。也就是如同在入口處指定的Dirichlet邊界條件,也可以用于壁面。如果你希望保留默認(rèn)的零梯度條件,你就不必輸入任何東西了。如果你希望指定壁面處的組分質(zhì)量分?jǐn)?shù),步驟如下:1.在壁面面板的組分邊界條件中,選擇組分名字右邊的下拉列表指定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(而不是零梯度),此時(shí)面板會(huì)擴(kuò)展為包含組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的對(duì)話框。Figure 1: 組分邊界條件輸入的壁面面板2.輸入相應(yīng)的組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。每一組分的邊界條件類型是分別指定的,所以對(duì)于不同的組分你可以采用不同的方法。注意:如果在湍流流動(dòng)中你使用組分的Dirichle條件,F(xiàn)LUENT就不會(huì)是用壁面函數(shù)來(lái)計(jì)算壁面處的組分?jǐn)U散流量。定義壁面

17、的反應(yīng)邊界條件如果你在組分模型面板中激活了表面反應(yīng)的模擬,你就可以表明在壁面處表面反應(yīng)是否被激活。激活或關(guān)閉表面反應(yīng),壁面面板就會(huì)相應(yīng)地打開(kāi)或關(guān)閉表面反應(yīng)選項(xiàng)。注意:組分在壁面處是假定為零梯度條件的,它不參加任何表面反應(yīng)。定義壁面的輻射邊界條件如果你打算使用P-1輻射模型、DTRM或者DO模型,你就需要設(shè)定壁面的(內(nèi)部)發(fā)散率以及(可選)黑體溫度。詳情請(qǐng)參閱設(shè)定邊界條件一節(jié)(Rosseland不需要任何邊界條件的輸入,因?yàn)镕LUENT假定發(fā)射率為1,如果你使用DO模型你也要定義壁面為漫反射、鏡面反射或者半透明,詳情請(qǐng)參閱設(shè)定輻射邊界條件)定義壁面的離散相邊界條件如果你是在模擬粒子的離散相,你就

18、可以在壁面處設(shè)定粒子軌道詳情請(qǐng)參閱離散向模型的邊界設(shè)定。壁面邊界的默認(rèn)設(shè)定默認(rèn)熱邊界條件為固定的熱流為零,壁面默認(rèn)為不移動(dòng)。壁面處的剪應(yīng)力計(jì)算程序?qū)τ诜腔票诿鏃l件,F(xiàn)LUENT使用鄰近壁面或者流體邊界的流動(dòng)性質(zhì)來(lái)預(yù)測(cè)壁面處流體的剪應(yīng)力。在層流流動(dòng)制,這一計(jì)算簡(jiǎn)單地依賴于壁面處的速度梯度,在湍流流動(dòng)中則使用壁面限制湍流流動(dòng)的近壁面處理方法。對(duì)于指定剪切的壁面, FLUENT會(huì)在邊界處計(jì)算切向速度。如果是無(wú)粘流動(dòng),所有的壁面都使用滑移條件,所以它們是無(wú)摩擦的而且對(duì)鄰近流體單元不施加剪應(yīng)力。層流中的剪應(yīng)力計(jì)算在層流流動(dòng)中壁面剪應(yīng)力和法向速度梯度的關(guān)系為:當(dāng)壁面處的速度梯度很大時(shí),你必須保證網(wǎng)格足夠

19、精細(xì),這樣才能解出邊界層的精確結(jié)果。層流流動(dòng)中近壁面節(jié)點(diǎn)放置的指導(dǎo)方針在節(jié)點(diǎn)密度和節(jié)點(diǎn)束中介紹。湍流中的剪應(yīng)力計(jì)算湍流流動(dòng)的壁面處理,在壁面限制的湍流流動(dòng)的近壁面處理一節(jié)中敘述。壁面邊界的熱傳導(dǎo)計(jì)算溫度邊界條件當(dāng)在壁面處應(yīng)用固定溫度條件,從流體單元到壁面的熱傳導(dǎo),由下式計(jì)算:其中:h_f=流體邊界當(dāng)?shù)責(zé)醾鲗?dǎo)系數(shù)T_w=壁面表面溫度T_f=當(dāng)?shù)亓黧w溫度q=壁面處傳來(lái)的對(duì)流熱流量q_rad=輻射熱流量注意:流體邊界熱傳導(dǎo)系數(shù)是基于當(dāng)?shù)亓鲌?chǎng)條件計(jì)算得來(lái)的(比如說(shuō)湍流層次、溫度以及速度輪廓),請(qǐng)參閱流體邊界熱傳導(dǎo)計(jì)算一節(jié)的方程1,以及標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)9。從固體單元到壁面邊界的熱傳導(dǎo)公式為: 其中:k_s=

20、固體的熱傳導(dǎo)率T_s=當(dāng)?shù)毓腆w溫度D n=壁面表面和固體單元中心的距離。熱流邊界條件當(dāng)你在壁面處定義熱流邊界條件時(shí),你需要在壁面表面指定熱流量。FLUENT使用溫度邊界條件中的方程1,然后你就可以輸入熱流量來(lái)確定鄰近流體單元的壁面表面溫度:其中,流體邊界熱傳導(dǎo)系數(shù)已經(jīng)在溫度邊界條件中敘述了,它是基于當(dāng)?shù)亓鲌?chǎng)條件計(jì)算得到的。當(dāng)壁面和固體區(qū)域交界時(shí),壁面表面的溫度為:上述兩式的變量請(qǐng)參閱溫度邊界條件一節(jié)。對(duì)流熱傳導(dǎo)邊界條件當(dāng)你在壁面處指定對(duì)流熱傳導(dǎo)系數(shù)作為邊界條件時(shí),F(xiàn)LUENT使用你所輸入的外部熱傳導(dǎo)系數(shù)以及外部熱沉(heat sink)溫度來(lái)計(jì)算到壁面的熱流量:其中:h_ext=你所定義的外部

21、熱傳導(dǎo)系數(shù)T_ext=你所定義的外部熱沉溫度q_rad=輻射熱流量上述方程假定壁面零厚度。外部輻射邊界條件當(dāng)使用外部輻射條件時(shí),流入壁面的熱流量為:其中:e_ext=你所定義的外部壁面表面的發(fā)射率s=Stefan-Boltzmann常數(shù)T_w=壁面的表面溫度T_?=區(qū)域外部的溫度的輻射源或者消失(sink)處q_rad=從內(nèi)部去向壁面輻射的熱流量Equation 1假定壁面厚度為零。外部對(duì)流和輻射結(jié)合的邊界條件當(dāng)你選擇組合的外部熱傳導(dǎo)方程條件時(shí),到壁面的熱流量為:其中的變量已經(jīng)在對(duì)流熱傳導(dǎo)邊界條件和外部輻射邊界條件中定義了。Equation 1假定壁面厚度為零。流動(dòng)邊界熱傳導(dǎo)系數(shù)的計(jì)算在層流流

22、動(dòng)中,壁面處流體邊界熱傳導(dǎo)是用應(yīng)用于壁面的Fourier定律計(jì)算得到的,F(xiàn)LUENT使用它的離散格式為: 其中n是垂直于壁面的當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)。對(duì)于湍流流動(dòng),F(xiàn)LUENT對(duì)于從熱和動(dòng)量遷移中類比得到的溫度使用壁面定律93。詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參閱標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)。對(duì)稱邊界條件對(duì)稱邊界條件用于所計(jì)算的物理外形以及所期望的流動(dòng)/熱解具有鏡像對(duì)稱的特征的情況中。也可以用它們來(lái)模擬粘性流動(dòng)的滑移壁面。本節(jié)描述了對(duì)稱平面內(nèi)流動(dòng)的處理,并提供了一些使用對(duì)稱邊界的例子。在對(duì)稱邊界條件中你不需要定義任何邊界條件,但是你必須謹(jǐn)慎地定義對(duì)稱邊界的位置。在對(duì)稱外形的中線處,你應(yīng)該使用軸邊界類型而不是對(duì)稱邊界類型,如軸邊界條件一節(jié)中的的圖

23、1,詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參閱軸邊界條件。對(duì)稱邊界的計(jì)算程序FLUENT假定所有量通過(guò)對(duì)稱邊界的流量為零。經(jīng)過(guò)對(duì)稱平面的對(duì)流流量為零,因此對(duì)稱邊界的法向速度為零。通過(guò)對(duì)稱平面沒(méi)有擴(kuò)散流量:因此所有流動(dòng)變量的法向梯度在對(duì)稱平面內(nèi)為零。因此對(duì)稱邊界條件可以總結(jié)如下:對(duì)稱平面內(nèi)法向速度為零對(duì)稱平面內(nèi)所有變量的法向梯度為零如上所述,對(duì)稱的定義要求這些條件決定流過(guò)對(duì)稱平面的流量為零。因?yàn)閷?duì)稱邊界的剪應(yīng)力為零,所以在粘性流動(dòng)計(jì)算中它也可以用滑移壁面來(lái)解釋。對(duì)稱邊界的例子對(duì)稱邊界用于減少計(jì)算模擬的范圍,它只需要模擬所有物理系統(tǒng)的一個(gè)對(duì)稱子集。下面兩個(gè)圖是通過(guò)該種方法使用對(duì)稱邊界的例子。Figure 1:使用對(duì)稱邊界模擬

24、三維管道的四分之一Figure 2: 使用對(duì)稱邊界模擬圓形截面的四分之一下面的圖則是誤用對(duì)稱平面的兩個(gè)例子,在這兩個(gè)例子中,雖然幾何外形是對(duì)稱的,但是流動(dòng)本身卻不符合對(duì)稱邊界條件的要求。在第一個(gè)例子中浮力產(chǎn)生了非對(duì)稱流動(dòng)。在第二個(gè)例子中,流動(dòng)中的渦流產(chǎn)生了一個(gè)垂直于應(yīng)該是對(duì)稱平面的流動(dòng)。需要注意的是,這兩個(gè)粒子都要使用旋轉(zhuǎn)周期性邊界(請(qǐng)參閱周期性邊界一節(jié)的圖一)Figure 3: 對(duì)稱的誤用周期性邊界條件周期性邊界條件用來(lái)解決,物理模型和所期待的流動(dòng)的流動(dòng)/熱解具有周期性重復(fù)的特點(diǎn)。FLUENT提供了兩種類型的周期性邊界條件。第一種類型不允許通過(guò)周期性平面具有壓降(對(duì)于FLUENT4用戶來(lái)說(shuō):

25、這一類型的周期性邊界是指FLUENT4中的圓柱形邊界)。第二種類型允許通過(guò)平移周期性邊界具有壓降,它是你能夠模擬完全發(fā)展的周期性流動(dòng)(在FLUENT4中是周期性邊界)。本節(jié)討論了無(wú)壓降的周期性邊界條件。在周期性流動(dòng)和熱傳導(dǎo)一節(jié)中,完全發(fā)展的周期性模擬能力得到了詳盡的描述。周期性邊界的例子周期性邊界條件用于模擬通過(guò)計(jì)算模型內(nèi)的兩個(gè)相反平面的流動(dòng)是相同的情況。下圖是周期性邊界條件的典型應(yīng)用。在這些例子中,通過(guò)周期性平面進(jìn)入計(jì)算模型的流動(dòng)和通過(guò)相反的周期性平面流出流場(chǎng)的流動(dòng)是相同的。正如這些例子所示,周期性平面通常是成對(duì)使用的。Figure 1: 在圓柱容器中使用周期性邊界定義渦流周期性邊界的輸入對(duì)

26、于沒(méi)有任何壓降的周期性邊界,你只需要輸入一個(gè)東西,那就是你的所模擬的幾何外形是旋轉(zhuǎn)性周期還是平移性周期。(對(duì)于有周期性壓降的周期流還要輸入其它的東西,請(qǐng)參閱周期性流動(dòng)和熱傳導(dǎo)一節(jié)。)旋轉(zhuǎn)性周期邊界是指關(guān)于旋轉(zhuǎn)對(duì)稱幾何外形中線形成了一個(gè)包括的角度。本節(jié)中的圖一就是旋轉(zhuǎn)性周期。平移性周期邊界是指在直線幾何外形內(nèi)形成周期性邊界。下面兩圖是平移性周期邊界:Figure 1: 物理區(qū)域Figure 2: 所模擬的區(qū)域?qū)τ谥芷谛赃吔?,你需要在周期性面板(下圖)中指定平移性邊界還是旋轉(zhuǎn)性邊界,該面板是從設(shè)定邊界條件菜單中打開(kāi)的。Figure 3: 周期性面板(對(duì)于耦合解算器,周期性面板中將會(huì)有附加的選項(xiàng),這

27、一選項(xiàng)允許你指定壓力跳躍,詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參閱周期性流動(dòng)和熱傳導(dǎo)一節(jié)。)如果區(qū)域是旋轉(zhuǎn)性區(qū)域,請(qǐng)選擇旋轉(zhuǎn)性區(qū)域類型。如果是平移性就選擇平移性區(qū)域類型。對(duì)于旋轉(zhuǎn)性區(qū)域,解算器會(huì)自動(dòng)計(jì)算通過(guò)周期性區(qū)域的旋轉(zhuǎn)角度。旋轉(zhuǎn)軸是為鄰近單元指定的旋轉(zhuǎn)軸。注意:對(duì)于使用旋轉(zhuǎn)周期性邊界來(lái)說(shuō),你不必指定鄰近單元區(qū)域?yàn)橐苿?dòng)的。例如,你能夠使用具有管的平切片的非旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系來(lái)模擬三維管流,管的切片需要具有旋轉(zhuǎn)性周期。你可以使用Grid/Check菜單選項(xiàng)(參閱檢查網(wǎng)格一節(jié))來(lái)計(jì)算和顯示周期性邊界所有表面的旋轉(zhuǎn)角度的最大值、最小值和平均值。如果最大值、最小值和平均值之間的差別可以忽略 ,那么網(wǎng)格有一個(gè)問(wèn)題:對(duì)于指定軸來(lái)說(shuō)網(wǎng)格幾

28、何外形不是周期性的。周期性邊界的默認(rèn)設(shè)定默認(rèn)為平移周期性邊界條件周期性邊界的計(jì)算程序FLUENT在周期性邊界處理流動(dòng)就像反向周期性平面是和前面的周期性邊界直接相鄰一樣,因此,當(dāng)計(jì)算流過(guò)鄰近流體單元的周期性邊界時(shí),就會(huì)使用與反向周期性平面相鄰的流體單元的流動(dòng)條件。軸邊界的計(jì)算程序軸邊界條件軸邊界類型必須使用在對(duì)稱幾何外形的中線處(見(jiàn)下圖)。它也可以用在圓柱兩極的四邊形和六面體網(wǎng)格的中線上(比如:像FLUENT4之類的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成代碼所產(chǎn)生的網(wǎng)格)。在軸邊界處,你不必定義任何邊界條件。Figure 1: 在軸對(duì)稱幾何外形的中線處軸邊界條件的使用軸邊界的計(jì)算程序要確定軸上特定點(diǎn)的適當(dāng)物理值,F(xiàn)LUE

29、NT使用鄰近單元中的單元值。流體條件流體區(qū)域是一組所有現(xiàn)行的方程都被解出的單元。對(duì)于流體區(qū)域只需要輸入流體材料類型。你必須指明流體區(qū)域內(nèi)包含哪種材料,以便于使用適當(dāng)?shù)牟牧蠈傩?。如果你模擬組分輸運(yùn)或者燃燒,你就不必在這里選擇材料屬性,當(dāng)你激活模型時(shí),組分模型面板中會(huì)指定混合材料。相似地,對(duì)于多相流動(dòng)你也不必指定材料屬性,當(dāng)你在多相流模型面板中激活模型時(shí),你會(huì)選擇它們??蛇x擇的輸入允許你設(shè)定熱、質(zhì)量、動(dòng)量、湍流、組分以及其它標(biāo)量屬性的源項(xiàng)。你也可以為流體區(qū)域定義運(yùn)動(dòng)。如果鄰近流體區(qū)域內(nèi)具有旋轉(zhuǎn)周期性邊界,你就需要指定旋轉(zhuǎn)軸。如果你使用k-e模型或者Spalart-Allmaras模型來(lái)模擬湍流,你

30、可以選擇定義流體區(qū)域?yàn)閷恿鲄^(qū)域。如果你用DO模型模擬輻射,你可以指定流體是否參加輻射。對(duì)于多孔區(qū)域的信息,請(qǐng)參閱多孔介質(zhì)條件一節(jié)。流體區(qū)域的輸入在流體面板中(下圖),你需要設(shè)定所有的流體條件,該面板是從設(shè)定邊界條件菜單中打開(kāi)的。Figure 1: 流體面板定義流體材料要定義流體區(qū)域內(nèi)包含的材料,請(qǐng)?jiān)诓牧厦窒吕斜碇羞x擇適當(dāng)?shù)倪x項(xiàng)。這一列表中會(huì)包含所有已經(jīng)在使用材料面板中定義的流體材料(或者從材料數(shù)據(jù)庫(kù)中加載)。如果你模擬組分輸運(yùn)或者多相流,在流體面板的下拉列表中不會(huì)出現(xiàn)材料名。對(duì)于組分計(jì)算,所有流體區(qū)域的混合材料將會(huì)是你在組分模型面板中所指定的材料。對(duì)于多相流,所有流體區(qū)域的材料將會(huì)是你在多

31、相流模型面板中所指定的材料。定義源項(xiàng)如果你希望在流體區(qū)域內(nèi)定義熱、質(zhì)量、動(dòng)量、湍流、組分以及其它標(biāo)量屬性的源項(xiàng),你可以激活源項(xiàng)選項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。詳情請(qǐng)參閱定義質(zhì)量、動(dòng)量、能量和其它源項(xiàng)一節(jié)。指定層流區(qū)域如果你使用k-e模型或者Spalart-Allmaras模型來(lái)模擬湍流,在指定的流體區(qū)域關(guān)掉湍流模擬是可能的(即:使湍流生成和湍流粘性無(wú)效,但是湍流性質(zhì)的輸運(yùn)仍然保持)。如果你知道在某一區(qū)域流動(dòng)是層流這一功能是很有用的。比方說(shuō):如果你知道機(jī)翼上的轉(zhuǎn)唳點(diǎn)的位置,你可以在層流單元區(qū)域邊界和湍流區(qū)域邊界創(chuàng)建一個(gè)層流/湍流過(guò)渡邊界。這一功能允許你模擬機(jī)翼上的湍流過(guò)渡。要在流體區(qū)域內(nèi)取消湍流模擬,請(qǐng)?jiān)诹黧w面板中

32、打開(kāi)層流區(qū)域選項(xiàng)。 指定旋轉(zhuǎn)軸如果鄰近流體區(qū)域存在旋轉(zhuǎn)性周期邊界,或者區(qū)域是旋轉(zhuǎn)的,你必須指定旋轉(zhuǎn)軸。要定義旋轉(zhuǎn)軸,請(qǐng)?jiān)O(shè)定旋轉(zhuǎn)軸方向和起點(diǎn)。這個(gè)軸和任何鄰近壁面區(qū)域或任何其它單元區(qū)域所使用的旋轉(zhuǎn)軸是獨(dú)立的。對(duì)于三維問(wèn)題,旋轉(zhuǎn)軸起點(diǎn)是從旋轉(zhuǎn)軸起點(diǎn)中輸入的起點(diǎn),方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸方向選項(xiàng)中輸入的方向。對(duì)于二維非軸對(duì)稱問(wèn)題,你只需要指定旋轉(zhuǎn)軸起點(diǎn),方向就是通過(guò)指定點(diǎn)的z方向。(z向是垂直于幾何外形平面的,這樣才能保證旋轉(zhuǎn)出現(xiàn)在該平面內(nèi))。對(duì)于二維軸對(duì)稱問(wèn)題,你不必定義軸,旋轉(zhuǎn)通常就是關(guān)于x軸的,起點(diǎn)為(0,0)。定義區(qū)域運(yùn)動(dòng)對(duì)于旋轉(zhuǎn)和平移坐標(biāo)系要定義移動(dòng)區(qū)域,請(qǐng)?jiān)谶\(yùn)動(dòng)類型下菜單(如果你用滾動(dòng)條向右滾動(dòng)到旋

33、轉(zhuǎn)軸起點(diǎn)和方向,就是可見(jiàn)的了)中選擇運(yùn)動(dòng)參考坐標(biāo)系。然后在面板的擴(kuò)展部分設(shè)定適當(dāng)?shù)膮?shù)。要對(duì)移動(dòng)或者滑移網(wǎng)格定義移動(dòng)區(qū)域,在移動(dòng)類型下拉列表中選擇移動(dòng)網(wǎng)格,然后在擴(kuò)展面板中設(shè)定適當(dāng)?shù)膮?shù)。詳情請(qǐng)參閱滑動(dòng)網(wǎng)格。對(duì)于包括線性、平移運(yùn)動(dòng)的流體區(qū)域問(wèn)題,通過(guò)設(shè)定X, Y,和Z分量來(lái)指定平移速度。對(duì)于包括旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,在旋轉(zhuǎn)速度中指定旋轉(zhuǎn)速度。旋轉(zhuǎn)軸的定義請(qǐng)參閱指定旋轉(zhuǎn)軸一節(jié)。關(guān)于在移動(dòng)參考系中模擬流動(dòng)的詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參閱移動(dòng)區(qū)域的流動(dòng)一節(jié)。定義輻射參數(shù)如果你使用DO輻射模型,你可以用參加輻射選項(xiàng)指定流體區(qū)域是否參加輻射的計(jì)算。詳情請(qǐng)參閱輻射邊界條件一節(jié)。固體條件固體區(qū)域是僅用來(lái)解決熱傳導(dǎo)問(wèn)題的一組區(qū)域。

34、作為固體處理的材料可能事實(shí)上是流體,但是假定其中沒(méi)有對(duì)流發(fā)生。固體區(qū)域僅需要輸入材料類型。你必須表明固體區(qū)域包含哪種材料,以便于計(jì)算是使用適當(dāng)?shù)牟牧???蛇x擇的輸入允許你設(shè)定體積熱生成速度(熱源)。你也可以定義固體區(qū)域的運(yùn)動(dòng)。如果在鄰近的固體單元內(nèi)有旋轉(zhuǎn)性周期邊界,你就需要指定旋轉(zhuǎn)軸。如果你模擬DO輻射模型,你可以指定固體材料是否參加輻射的計(jì)算。固體區(qū)域的輸入流體區(qū)域的輸入在固體面板中(下圖),你需要設(shè)定所有的固體條件,該面板是從設(shè)定邊界條件菜單中打開(kāi)的。Figure 1: 固體面板定義流體材料要定義固體區(qū)域內(nèi)包含的材料,請(qǐng)?jiān)诓牧厦窒吕斜碇羞x擇適當(dāng)?shù)倪x項(xiàng)。這一列表中會(huì)包含所有已經(jīng)在使用材料面

35、板中定義的固體材料(或者從材料數(shù)據(jù)庫(kù)中加載)。定義熱源如果你希望在固體區(qū)域內(nèi)定義熱源項(xiàng),你可以激活源項(xiàng)選項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。詳情請(qǐng)參閱定義質(zhì)量、動(dòng)量、能量和其它源項(xiàng)一節(jié)。指定旋轉(zhuǎn)軸如果鄰近固體區(qū)域存在旋轉(zhuǎn)性周期邊界,或者區(qū)域是旋轉(zhuǎn)的,你必須指定旋轉(zhuǎn)軸。要定義旋轉(zhuǎn)軸,請(qǐng)?jiān)O(shè)定旋轉(zhuǎn)軸方向和起點(diǎn)。這個(gè)軸和任何鄰近壁面區(qū)域或任何其它單元區(qū)域所使用的旋轉(zhuǎn)軸是獨(dú)立的。對(duì)于三維問(wèn)題,旋轉(zhuǎn)軸起點(diǎn)是從旋轉(zhuǎn)軸起點(diǎn)中輸入的起點(diǎn),方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸方向選項(xiàng)中輸入的方向。對(duì)于二維非軸對(duì)稱問(wèn)題,你只需要指定旋轉(zhuǎn)軸起點(diǎn),方向就是通過(guò)指定點(diǎn)的z方向。(z向是垂直于幾何外形平面的,這樣才能保證旋轉(zhuǎn)出現(xiàn)在該平面內(nèi))。對(duì)于二維軸對(duì)稱問(wèn)題,你不必定義

36、軸,旋轉(zhuǎn)通常就是關(guān)于x軸的,起點(diǎn)為(0,0)。定義區(qū)域運(yùn)動(dòng)對(duì)于旋轉(zhuǎn)和平移坐標(biāo)系要定義移動(dòng)區(qū)域,請(qǐng)?jiān)谶\(yùn)動(dòng)類型下菜單(如果你用滾動(dòng)條向右滾動(dòng)到旋轉(zhuǎn)軸起點(diǎn)和方向,就是可見(jiàn)的了)中選擇運(yùn)動(dòng)參考坐標(biāo)系。然后在面板的擴(kuò)展部分設(shè)定適當(dāng)?shù)膮?shù)。要對(duì)移動(dòng)或者滑移網(wǎng)格定義移動(dòng)區(qū)域,在移動(dòng)類型下拉列表中選擇移動(dòng)網(wǎng)格,然后在擴(kuò)展面板中設(shè)定適當(dāng)?shù)膮?shù)。詳情請(qǐng)參閱滑動(dòng)網(wǎng)格。對(duì)于包括線性、平移運(yùn)動(dòng)的流體(?原文是流體,按理說(shuō)應(yīng)該是固體)區(qū)域問(wèn)題,通過(guò)設(shè)定X, Y,和Z分量來(lái)指定平移速度。對(duì)于包括旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,在旋轉(zhuǎn)速度中指定旋轉(zhuǎn)速度。旋轉(zhuǎn)軸的定義請(qǐng)參閱指定旋轉(zhuǎn)軸一節(jié)。關(guān)于在移動(dòng)參考系中模擬流動(dòng)的詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參閱移動(dòng)區(qū)域的流

37、動(dòng)一節(jié)。定義輻射參數(shù)如果你使用DO輻射模型,你可以用參加輻射選項(xiàng)指定固體區(qū)域是否參加輻射的計(jì)算。詳情請(qǐng)參閱輻射邊界條件一節(jié)。多孔介質(zhì)條件多孔介質(zhì)模型可以應(yīng)用于很多問(wèn)題,如通過(guò)充滿介質(zhì)的流動(dòng)、通過(guò)過(guò)濾紙、穿孔圓盤(pán)、流量分配器以及管道堆的流動(dòng)。當(dāng)你使用這一模型時(shí),你就定義了一個(gè)具有多孔介質(zhì)的單元區(qū)域,而且流動(dòng)的壓力損失由多孔介質(zhì)的動(dòng)量方程中所輸入的內(nèi)容來(lái)決定。通過(guò)介質(zhì)的熱傳導(dǎo)問(wèn)題也可以得到描述,它服從介質(zhì)和流體流動(dòng)之間的熱平衡假設(shè),具體內(nèi)容可以參考多孔介質(zhì)中能量方程的處理一節(jié)。多孔介質(zhì)的一維化簡(jiǎn)模型,被稱為多孔跳躍,可用于模擬具有已知速度/壓降特征的薄膜。多孔跳躍模型應(yīng)用于表面區(qū)域而不是單元區(qū)域,

38、并且在盡可能的情況下被使用(而不是完全的多孔介質(zhì)模型),這是因?yàn)樗哂懈玫聂敯粜?,并具有更好的收斂性。詳?xì)內(nèi)容請(qǐng)參閱多孔跳躍邊界條件。多孔介質(zhì)模型的限制如下面各節(jié)所述,多孔介質(zhì)模型結(jié)合模型區(qū)域所具有的阻力的經(jīng)驗(yàn)公式被定義為“多孔”。事實(shí)上多孔介質(zhì)不過(guò)是在動(dòng)量方程中具有了附加的動(dòng)量損失而已。因此,下面模型的限制就可以很容易的理解了。流體通過(guò)介質(zhì)時(shí)不會(huì)加速,因?yàn)槭聦?shí)上出現(xiàn)的體積的阻塞并沒(méi)有在模型中出現(xiàn)。這對(duì)于過(guò)渡流是有很大的影響的,因?yàn)樗馕吨鳩LUENT不會(huì)正確的描述通過(guò)介質(zhì)的過(guò)渡時(shí)間。多孔介質(zhì)對(duì)于湍流的影響只是近似的。詳細(xì)內(nèi)容可以參閱湍流多孔介質(zhì)的處理一節(jié)。多孔介質(zhì)的動(dòng)量方程多孔介質(zhì)的動(dòng)量方

39、程具有附加的動(dòng)量源項(xiàng)。源項(xiàng)由兩部分組成,一部分是粘性損失項(xiàng) (Darcy),另一個(gè)是內(nèi)部損失項(xiàng):其中S_i是i向(x, y, or z)動(dòng)量源項(xiàng),D和C是規(guī)定的矩陣。在多孔介質(zhì)單元中,動(dòng)量損失對(duì)于壓力梯度有貢獻(xiàn),壓降和流體速度(或速度方陣)成比例。對(duì)于簡(jiǎn)單的均勻多孔介質(zhì):其中a是滲透性,C_2時(shí)內(nèi)部阻力因子,簡(jiǎn)單的指定D和C分別為對(duì)角陣1/a 和C_2其它項(xiàng)為零。FLUENT還允許模擬的源項(xiàng)為速度的冪率:其中C_0和C_1為自定義經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。注意:在冪律模型中,壓降是各向同性的,C_0的單位為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位。多孔介質(zhì)的Darcy定律通過(guò)多孔介質(zhì)的層流流動(dòng)中,壓降和速度成比例,常數(shù)C_2可以考慮為零

40、。忽略對(duì)流加速以及擴(kuò)散,多孔介質(zhì)模型簡(jiǎn)化為Darcy定律:在多孔介質(zhì)區(qū)域三個(gè)坐標(biāo)方向的壓降為:其中1/a_ij為多孔介質(zhì)動(dòng)量方程1中矩陣D的元素v_j為三個(gè)方向上的分速度,D n_x、 D n_y、以及D n_z為三個(gè)方向上的介質(zhì)厚度。在這里介質(zhì)厚度其實(shí)就是模型區(qū)域內(nèi)的多孔區(qū)域的厚度。因此如果模型的厚度和實(shí)際厚度不同,你必須調(diào)節(jié)1/a_ij的輸入。.多孔介質(zhì)的內(nèi)部損失在高速流動(dòng)中,多孔介質(zhì)動(dòng)量方程1中的常數(shù)C_2提供了多孔介質(zhì)內(nèi)部損失的矯正。這一常數(shù)可以看成沿著流動(dòng)方向每一單位長(zhǎng)度的損失系數(shù),因此允許壓降指定為動(dòng)壓頭的函數(shù)。如果你模擬的是穿孔板或者管道堆,有時(shí)你可以消除滲透項(xiàng)而只是用內(nèi)部損失項(xiàng)

41、,從而得到下面的多孔介質(zhì)簡(jiǎn)化方程: 寫(xiě)成坐標(biāo)形式為: 多孔介質(zhì)中能量方程的處理對(duì)于多孔介質(zhì)流動(dòng),F(xiàn)LUENT仍然解標(biāo)準(zhǔn)能量輸運(yùn)方程,只是修改了傳導(dǎo)流量和過(guò)度項(xiàng)。在多孔介質(zhì)中,傳導(dǎo)流量使用有效傳導(dǎo)系數(shù),過(guò)渡項(xiàng)包括了介質(zhì)固體區(qū)域的熱慣量:其中:h_f=流體的焓 h_s=固體介質(zhì)的焓 f=介質(zhì)的多孔性 k_eff=介質(zhì)的有效熱傳導(dǎo)系數(shù) Sh_f=流體焓的源項(xiàng) Sh_s=固體焓的源項(xiàng)多孔介質(zhì)的有效傳導(dǎo)率多孔區(qū)域的有效熱傳導(dǎo)率k_eff是由流體的熱傳導(dǎo)率和固體的熱傳導(dǎo)率的體積平均值計(jì)算得到:其中:f=介質(zhì)的多孔性 k_f=流體狀態(tài)熱傳導(dǎo)率(包括湍流的貢獻(xiàn)k_t)k_s=固體介質(zhì)熱傳導(dǎo)率如果得不到簡(jiǎn)單的體

42、積平均,可能是因?yàn)榻橘|(zhì)幾何外形的影響。有效傳導(dǎo)率可以用自定義函數(shù)來(lái)計(jì)算。然而,在所有的算例中,有效傳導(dǎo)率被看成介質(zhì)的各向同性性質(zhì)。多孔介質(zhì)中的湍流處理在多孔介質(zhì)中,默認(rèn)的情況下FLUENT會(huì)解湍流量的標(biāo)準(zhǔn)守恒防城。因此,在這種默認(rèn)的方法中,介質(zhì)中的湍流被這樣處理:固體介質(zhì)對(duì)湍流的生成和耗散速度沒(méi)有影響。如果介質(zhì)的滲透性足夠大,而且介質(zhì)的幾何尺度和湍流渦的尺度沒(méi)有相互作用,這樣的假設(shè)是合情合理的。但是在其它的一些例子中,你會(huì)壓制了介質(zhì)中湍流的影響。如果你使用k-e模型或者Spalart-Allmaras模型,你如果設(shè)定湍流對(duì)粘性的貢獻(xiàn)m_t為零,你可能會(huì)壓制了湍流對(duì)介質(zhì)的影響。當(dāng)你選擇這一選項(xiàng)時(shí)

43、,F(xiàn)LUENT會(huì)將入口湍流的性質(zhì)傳輸?shù)浇橘|(zhì)中,但是它對(duì)流動(dòng)混合和動(dòng)量的影響被忽略了。除此之外,在介質(zhì)中湍流的生成也被設(shè)定為零。要實(shí)現(xiàn)這一解策略,請(qǐng)?jiān)诹黧w面板中打開(kāi)層流選項(xiàng) 。激活這個(gè)選項(xiàng)就意味著多孔介質(zhì)中的m_t為零,湍流的生成也為零。如果去掉該選項(xiàng)(默認(rèn))則意味著多孔介質(zhì)中的湍流會(huì)像大體積流體流動(dòng)一樣被計(jì)算。概述模擬多孔介質(zhì)流動(dòng)時(shí),對(duì)于問(wèn)題設(shè)定需要的附加輸入如下:定義多孔區(qū)域確定流過(guò)多孔區(qū)域的流體材料設(shè)定粘性系數(shù)(多孔介質(zhì)動(dòng)量方程3中的1/a_ij)以及內(nèi)部阻力系數(shù)(多孔介質(zhì)動(dòng)量方程3中的C_2_ij),并定義應(yīng)用它們的方向矢量。冪率模型的系數(shù)也可以選擇指定。定義多孔介質(zhì)包含的材料屬性和多孔

44、性設(shè)定多孔區(qū)域的固體部分的體積熱生成速度(或任何其它源項(xiàng),如質(zhì)量、動(dòng)量)(此項(xiàng)可選)。如果合適的話,限制多孔區(qū)域的湍流粘性。如果相關(guān)的話,指定旋轉(zhuǎn)軸和/或區(qū)域運(yùn)動(dòng)。在定義粘性和內(nèi)部阻力系數(shù)中描述了決定阻力系數(shù)和/或滲透性的方法。如果你使用多孔動(dòng)量源項(xiàng)的冪律近似,你需要輸入多孔介質(zhì)動(dòng)量方程5中的C_0和C_1來(lái)取代阻力系數(shù)和流動(dòng)方向。在流體面板中(下圖)你需要設(shè)定多孔介質(zhì)的所有參數(shù),該面板是從邊界條件菜單中打開(kāi)的(詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參閱邊界條件的設(shè)定一節(jié))Figure 1:多孔區(qū)域的流體面板定義多孔區(qū)域正如定義邊界條件概述中所提到的,多孔區(qū)域是作為特定類型的流體區(qū)域來(lái)模擬的。亞表明流體區(qū)域是多孔區(qū)域,請(qǐng)

45、在流體面板中激活多孔區(qū)域選項(xiàng)。面板會(huì)自動(dòng)擴(kuò)展到多孔介質(zhì)輸入狀態(tài)。定義穿越多孔介質(zhì)的流體在材料名字下拉菜單中選擇適當(dāng)?shù)牧黧w就可以定義通過(guò)多孔介質(zhì)的流體了。如果你模擬組分輸運(yùn)或者多相流,流體面板中就不會(huì)出現(xiàn)材料名字下拉菜單了。對(duì)于組分計(jì)算,所有流體和/或多孔區(qū)域的混合材料就是你在組分模型面板中指定的材料。對(duì)于多相流模型,所有流體和/或多孔區(qū)域的混合材料就是你在多相流模型面板中指定的材料。定義粘性和內(nèi)部阻力系數(shù)粘性和內(nèi)部阻力系數(shù)以相同的方式定義。使用笛卡爾坐標(biāo)系定義系數(shù)的基本方法是在二維問(wèn)題中定義一個(gè)方向矢量,在三維問(wèn)題中定義兩個(gè)方向矢量,然后在每個(gè)方向上指定粘性和/或阻力系數(shù)。在二維問(wèn)題中第二個(gè)方

46、向沒(méi)有明確定義,它是垂直于指定的方向矢量和z向矢量所在的平面的。在三維問(wèn)題中,第三個(gè)方向矢量是垂直于所指定的兩個(gè)方向矢量所在平面的。對(duì)于三維問(wèn)題,第二個(gè)方向矢量必須垂直于第一個(gè)方向矢量。如果第二個(gè)方向矢量指定失敗,解算器會(huì)確保它們垂直而忽略在第一個(gè)方向上的第二個(gè)矢量的任何分量。所以你應(yīng)該確保第一個(gè)方向指定正確。在三維問(wèn)題中也可能會(huì)使用圓錐(或圓柱)坐標(biāo)系來(lái)定義系數(shù),具體如下:定義阻力系數(shù)的過(guò)程如下:定義方向矢量。使用笛卡爾坐標(biāo)系,簡(jiǎn)單指定方向1矢量,如果是三維問(wèn)題,指定方向2矢量。每一個(gè)方向都應(yīng)該是從(0,0)或者(0,0,0)到指定的(X,Y)或(X,Y,Z)矢量。(如果方向不正確請(qǐng)按上面的

47、方法解決)對(duì)于有些問(wèn)題,多孔介質(zhì)的主軸和區(qū)域的坐標(biāo)軸不在一條直線上,你不必知道多孔介質(zhì)先前的方向矢量。在這種情況下,三維中的平面工具或者二維中的線工具可以幫你確定這些方向矢量。捕捉Snap平面工具(或者線工具)到多孔區(qū)域的邊界。(請(qǐng)遵循使用面工具和線工具中的說(shuō)明,它在已存在的表面上為工具初始化了位置)。適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)坐標(biāo)軸直到它們和多孔介質(zhì)區(qū)域成一條線。當(dāng)成一條線之后,在流體面板中點(diǎn)擊從平面工具更新或者從線工具更新按鈕。FLUENT會(huì)自動(dòng)將方向1矢量指向?yàn)楣ぞ叩募t(三維)或綠(二維)箭頭所指的方向。要使用圓錐坐標(biāo)系(比方說(shuō)環(huán)狀、錐狀顧慮單元),請(qǐng)遵循下面步驟(這一選項(xiàng)只用于三維問(wèn)題):打開(kāi)圓錐選項(xiàng)

48、指定圓錐軸矢量和在錐軸上的點(diǎn)。圓錐軸矢量的方向?qū)?huì)是從(0,0,0)到指定的(X,Y,Z)方向的矢量。FLUENT將會(huì)使用圓錐軸上的點(diǎn)將阻力轉(zhuǎn)換到笛卡爾坐標(biāo)系。設(shè)定錐半角(錐軸和錐表面之間的角度,如下圖),使用柱坐標(biāo)系,錐半角為0.Figure 1:錐半角對(duì)于有些問(wèn)題,錐形過(guò)濾單元的主軸和區(qū)域的坐標(biāo)軸不在一條直線上,你不必知道錐軸先前的方向矢量以及錐軸上的點(diǎn)。在這種情況下,三維中的平面工具或者二維中的線工具可以幫你確定這些方向矢量。一種方法如下:在點(diǎn)擊捕捉到區(qū)域按鈕之前,你可以在下拉菜單中選擇垂直于錐軸矢量的軸過(guò)濾單元的邊界區(qū)域。點(diǎn)擊捕捉到區(qū)域按鈕,F(xiàn)LUENT會(huì)自動(dòng)將平面工具捕捉到邊界。它也

49、會(huì)設(shè)定錐軸矢量和錐軸上的點(diǎn)(需注意的是你還要自己設(shè)定錐半角)。另一種方法為: 捕捉Snap平面工具到多孔區(qū)域的邊界。(請(qǐng)遵循使用面工具和線工具中的說(shuō)明,它在已存在的表面上為工具初始化了位置)。旋轉(zhuǎn)和平移工具坐標(biāo)軸,直到工具的紅箭頭指向錐的軸向。工具的起點(diǎn)在軸上。當(dāng)軸和工具的起點(diǎn)成一條線時(shí),在流體面板中點(diǎn)擊從平面工具更新按鈕。FLUENT會(huì)自動(dòng)設(shè)定軸向矢量以及在軸上的點(diǎn)(注意:你還是要自己設(shè)定錐的半角)。在粘性阻力中指定每個(gè)方向的粘性阻力系數(shù)1/a,在內(nèi)部阻力中指定每一個(gè)方向上的內(nèi)部阻力系數(shù)C_2(你可能需要將滾動(dòng)條向下滾動(dòng)來(lái)查看這些輸入)。如果你使用錐指定方法,方向1為錐軸方向,方向2為垂直于

50、錐表面(對(duì)于圓柱就是徑向)方向,方向3圓周(q)方向。在三維問(wèn)題中可能有三種可能的系數(shù),在二維問(wèn)題中有兩種:在各向同性算例中,所有方向上的阻力系數(shù)都是相等的(如海綿)。在各向同性算例中你必須將每個(gè)方向上的阻力系數(shù)設(shè)定為相等。在三維問(wèn)題中只有兩個(gè)方向上的系數(shù)相等,第三個(gè)方向上的阻力系數(shù)和前兩個(gè)不等,或者在二維問(wèn)題中兩個(gè)方向上的系數(shù)不等,你必須準(zhǔn)確的指定每一個(gè)方向上的系數(shù)。例如,如果你得多孔區(qū)域是由具有小洞的細(xì)管組成,細(xì)管平行于流動(dòng)方向,流動(dòng)會(huì)很容易的通過(guò)細(xì)管,但是流動(dòng)在其它兩個(gè)方向上(通過(guò)小洞)會(huì)很小。如果你有一個(gè)平的盤(pán)子垂直于流動(dòng)方向,流動(dòng)根本就不會(huì)穿過(guò)它而只在其它兩個(gè)方向上。在三維問(wèn)題中還有

51、一種可能就是三個(gè)系數(shù)各不相同。例如,如果多孔區(qū)域是由不規(guī)則間隔的物體(如針腳)組成的平面,那么阻礙物之間的流動(dòng)在每個(gè)方向上都不同。此時(shí)你就需要在每個(gè)方向上指定不同的系數(shù)(請(qǐng)注意指定各向同性系數(shù)時(shí),多孔介質(zhì)的解策略的注解)。推導(dǎo)粘性和內(nèi)部損失系數(shù)的方法在定義粘性和內(nèi)部阻力系數(shù)一節(jié)中介紹。當(dāng)你使用多孔介質(zhì)模型時(shí),你必須記住FLUENT中的多孔單元是100%打開(kāi)的,而且你所指定1/a_ij和/或C_2_ij的值必須是基于這個(gè)假設(shè)的。然而,假如你知道通過(guò)真實(shí)裝置壓降和速度之間的的變化,它只是部分地對(duì)流動(dòng)開(kāi)放。下面的練習(xí)會(huì)告訴你如何對(duì)FLUENT模型計(jì)算適當(dāng)?shù)腃_2值。假定穿孔圓盤(pán)只有25%對(duì)流動(dòng)開(kāi)放。

52、已知通過(guò)圓盤(pán)的壓降為0.5。在圓盤(pán)內(nèi)真實(shí)流體速度基礎(chǔ)上,即通過(guò)%25開(kāi)放區(qū)域的的基礎(chǔ)上,損失系數(shù)由下式定義的損失系數(shù)K_L為0.5:要計(jì)算適當(dāng)?shù)腃_2值,請(qǐng)注意在FLUENT模型中:通過(guò)穿孔圓盤(pán)的速度假定圓盤(pán)為100%開(kāi)放的。損失系數(shù)必須轉(zhuǎn)化為多孔區(qū)域每個(gè)單位長(zhǎng)度的動(dòng)壓頭損失。對(duì)于第一條,第一步是計(jì)算并調(diào)節(jié)損失因子K_L,它應(yīng)該是在100%開(kāi)放區(qū)域的速度基礎(chǔ)上的:或者注意對(duì)于相同的流速,v_25% open = 4 v_100% open,調(diào)節(jié)之后的損失系數(shù)為8。對(duì)于第二條,你必須將它轉(zhuǎn)換為穿孔圓盤(pán)每個(gè)單位厚度的損失系數(shù)。假定圓盤(pán)的厚度為1.0 mm。內(nèi)部損失系數(shù)為(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位):注意,對(duì)于

53、各向異性介質(zhì),這些信息必須分別從每一個(gè)坐標(biāo)方向上計(jì)算。第二個(gè)例子,考慮模擬充滿介質(zhì)的流動(dòng)。在湍流流動(dòng)中,充滿介質(zhì)的流動(dòng)用滲透性和內(nèi)部損失系數(shù)來(lái)模擬。推導(dǎo)適當(dāng)常數(shù)的方法包括了Ergun方程49的使用,對(duì)于在很大范圍雷諾數(shù)內(nèi)和許多類型的充滿形式,有一個(gè)半經(jīng)驗(yàn)的關(guān)系式:當(dāng)模擬充滿介質(zhì)的層流流動(dòng)時(shí),上面方程中的第二項(xiàng)可能是個(gè)小量,從而得到Blake-Kozeny方程49:在這些方程中,m是粘性,D_p是平均粒子直徑,e空間所占的分?jǐn)?shù)(即空間的體積除以總體積)。比較多孔介質(zhì)中Darcy定律的方程1和內(nèi)部損失系數(shù)為9的方程1,則每一方向上的滲透性和內(nèi)部損失系數(shù)定義為:第三個(gè)例子我們會(huì)考慮Van Winkl

54、e等人146,121的方程,并表明如何通過(guò)具有方孔圓盤(pán)的多孔介質(zhì)輸入來(lái)計(jì)算壓力損失。作者所聲明的應(yīng)用在通過(guò)在等邊三角形上的方洞圓盤(pán)的湍流中的表達(dá)式為:其中:m(dot)=通過(guò)圓盤(pán)的質(zhì)量流速A_f=剩下的面積或者洞的總面積A_p=圓盤(pán)的面積(固體和洞) C=對(duì)于不同D/t的不同雷諾數(shù)范圍被列成不同的表的系數(shù) D/t=洞的直徑和圓盤(pán)厚度的比例對(duì)于t/D 1.6和Re 4000,系數(shù)C近似為0.98,其中雷諾數(shù)是基于洞的直徑與速度的使用下式整理方程17:除以圓盤(pán)的厚度D x = t有:其中v是表面速度而不是洞內(nèi)的速度。與多孔介質(zhì)內(nèi)部損失系數(shù)中的方程1比較可以看出,對(duì)于垂直于圓盤(pán)方向,常數(shù)C_2可由下

55、式計(jì)算:考慮通過(guò)由隨機(jī)方向的纖維或者玻璃材料組成的墊子或者過(guò)濾器的層流。對(duì)于可以二選一的方程Blake-Kozeny(方程11),我們可能會(huì)選擇將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列成表。很多類型的纖維都由這一類相關(guān)的數(shù)據(jù)70。固體體積分?jǐn)?shù)f 玻璃絲織品的無(wú)量綱滲透性Q0.262 0.25 0.258 0.26 0.221 0.40 0.218 0.41 0.172 0.80 其中Q =,a為纖維直徑。使用多孔介質(zhì)的Darcy定律中的方程1可以很容易從給定的纖維直徑和體積分?jǐn)?shù)種計(jì)算出。使用冪律模型對(duì)于多孔介質(zhì)動(dòng)量源項(xiàng)(多孔介質(zhì)動(dòng)量方程中的方程5),如果你使用冪律模型近似,你只要在流體面板的冪律模型中輸入系數(shù)C_0和C_

56、1就可以了。如果C_0或C_1為非零值,解算器會(huì)忽略面板中除了多孔介質(zhì)冪律模型之外的所有輸入。定義熱傳導(dǎo)如果你選擇在多孔介質(zhì)中模擬熱傳導(dǎo),你必須指定多孔介質(zhì)中的材料以及多孔性。要定義多孔介質(zhì)的材料,向下拉流體面板中阻力輸入下面的滾動(dòng)條,然后在多孔熱傳導(dǎo)的固體材料下拉列表中選中適當(dāng)?shù)墓腆w。然后在多孔熱傳導(dǎo)下設(shè)定多孔性。多孔性f是多孔介質(zhì)中流體的體積分?jǐn)?shù)(即介質(zhì)的開(kāi)放體積分?jǐn)?shù))。多孔性用于介質(zhì)中的熱傳導(dǎo)預(yù)測(cè),處理方法請(qǐng)參閱多孔介質(zhì)能量方程的處理一節(jié)。它還對(duì)介質(zhì)中的反應(yīng)源項(xiàng)和體力的計(jì)算有影響。這個(gè)源項(xiàng)和介質(zhì)中流體的體積成比例。如果你想要模擬完全開(kāi)放的介質(zhì)(固體介質(zhì)沒(méi)有影響),你應(yīng)該設(shè)定多孔性為1.0

57、。當(dāng)多孔性為1.0時(shí),介質(zhì)的固體部分對(duì)于熱傳導(dǎo)和(或)熱源項(xiàng)/反應(yīng)源項(xiàng)沒(méi)有影響。注意:多孔性永遠(yuǎn)不會(huì)影響介質(zhì)中的流體速度,這已經(jīng)在多孔介質(zhì)的動(dòng)量方程一節(jié)中介紹了。不管你將多孔性設(shè)定為何值,F(xiàn)LUENT所預(yù)測(cè)的速度都是介質(zhì)中的表面速度。定義源項(xiàng)如果你想在多孔流動(dòng)的能量方程中包括熱的影響,請(qǐng)激活源項(xiàng)選項(xiàng)并設(shè)定非零的能量源項(xiàng)。FLUENT會(huì)計(jì)算多孔區(qū)域所生成的能量,該能量為能量源項(xiàng)值乘以組成多孔區(qū)域的單元所有體積值。你也可以定義質(zhì)量、動(dòng)量、湍流、組分或者其它標(biāo)量的源項(xiàng),詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參閱、質(zhì)量、動(dòng)量、能量和其它源項(xiàng)的定義。在多孔區(qū)域內(nèi)壓制湍流源項(xiàng)如多孔介質(zhì)的湍流處理中所討論的,湍流在多孔介質(zhì)中的計(jì)算和大

58、量(bulk)流體流動(dòng)是一樣的。如果你使用k-e模型或者Spalart-Allmaras模型,你想要壓制湍流在多孔區(qū)域的影響可以打開(kāi)流體區(qū)域面板中的層流區(qū)域選項(xiàng)(從而使得多孔區(qū)域的湍流生成為零)。指定旋轉(zhuǎn)軸并定義區(qū)域運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸和區(qū)域運(yùn)動(dòng)的輸入和標(biāo)準(zhǔn)流體區(qū)域的輸入是相同的,詳細(xì)情況可以參閱流體區(qū)域的輸入一節(jié)。多孔介質(zhì)的解策略一般說(shuō)來(lái),在模擬多孔介質(zhì)時(shí),你可以使用標(biāo)準(zhǔn)的解算步驟以及解參數(shù)的設(shè)置。然而你會(huì)發(fā)現(xiàn)如果多孔區(qū)域在流動(dòng)方向上壓降相當(dāng)大(比如:滲透性a很低或者內(nèi)部因子C_2很大)的話,解的收斂速度就會(huì)變慢。這就表明由于動(dòng)量源項(xiàng)中出現(xiàn)了多孔介質(zhì)的壓降(方程的矩陣不再是對(duì)角占優(yōu)了),收斂性問(wèn)題就出

59、現(xiàn)了。解決多孔介質(zhì)區(qū)域收斂性差最好的補(bǔ)救辦法就是對(duì)于通過(guò)介質(zhì)的流向壓降有一個(gè)很好初始預(yù)測(cè)。猜測(cè)的辦法之一就是,在介質(zhì)流體單元的上游或者下游補(bǔ)償一個(gè)壓力值,詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參閱所選單元的補(bǔ)償值一節(jié)。必須記住的是,當(dāng)補(bǔ)償壓力時(shí),你所輸入的壓力可以定義為解算器所使用的gauge壓力(即在操作條件面板中定義的相對(duì)于操作壓力的壓力)。另一個(gè)處理收斂性差的方法是臨時(shí)取消多孔介質(zhì)模型(在流體面板中關(guān)閉多孔區(qū)域)然后獲取一個(gè)不受多孔區(qū)域影響的初始流場(chǎng)。取消多孔區(qū)域后,F(xiàn)LUENT會(huì)將多孔區(qū)域處理為流體區(qū)域并按相應(yīng)的流體區(qū)域來(lái)計(jì)算。一旦獲取了初始解,或者計(jì)算很容易收斂,你就可以激活多孔模型繼續(xù)計(jì)算包含多孔區(qū)域的流場(chǎng)(

60、對(duì)于大阻力多孔介質(zhì)不推薦使用該方法)。對(duì)于高度各向異性的多孔介質(zhì),有時(shí)會(huì)造成收斂性的麻煩。對(duì)于這些問(wèn)題你可以將多孔介質(zhì)的各向異性系數(shù)(1/a_ij和C_2_i,j)限制在二階或者三階的量級(jí)。即使在某一方向上介質(zhì)的阻力為無(wú)窮大,你也不需要將它設(shè)定超過(guò)初始流動(dòng)方向上的1000倍。多孔介質(zhì)的后處理可以通過(guò)檢查速度分量和壓力值來(lái)確定多孔區(qū)域?qū)τ诹鲌?chǎng)的影響。你可能對(duì)下列變量或函數(shù)的圖形(XY圖,等值線圖或者矢量圖)或者文檔報(bào)告感興趣:X,Y,Z速度(在速度類別中)靜壓(在壓力類別中)這些變量會(huì)在后處理面板的變量選擇下拉菜單制定類別中出現(xiàn)。需要注意的是多孔區(qū)域的熱報(bào)告不影響固體介質(zhì)的屬性。所報(bào)告的多孔區(qū)域

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