边界条件_41.pdf

简介：
《边界条件》是一份包含专业知识和技术细节的PDF文档，主要讨论了特定系统或问题中的约束和起始设定。适合科研人员和技术专家阅读参考。文稿编号为41。 OpenFOAM（开放场操作与操控）是一款开源的计算流体动力学(CFD)软件包，适用于模拟各种流动问题。它利用多种边界条件来描述流动、能量交换等物理现象。在OpenFOAM-4.1版本中，边界条件是CFD模拟的关键部分，它们定义了计算域边界的物理行为。 以下是几种常见的边界条件及其应用： 1. **alphaContactAngle**：用于设置自由表面流动中的液-固-气接触角度。 2. **alphaFixedPressure**：适用于两相流问题的随压力变化的α值设定。 3. **activeBaffleVelocity**：模拟可移动或变形壁面时使用的动量源项边界条件。 4. **activePressureForceBaffleVelocity**：计算baffle上由压差产生的力，为动量方程提供一个外加项。 5. **atmBoundaryLayerInletVelocity**：基于大气边界层的速度剖面对入口速度进行设定。 6. **codedFixedValue、codedMixed等**：允许用户通过编写C++代码来定义自定义的边界条件，提供了极大的灵活性。 7. **cyclicAMI**：适用于周期性或对称几何结构的循环边界条件。 8. **cylindricalInletVelocity**：根据圆柱坐标系设置入口速度分布的边界条件。 9. **empty**：模拟没有流体存在的空域边界的条件，通常用于计算区域外部边界。 10. **fixedEnergy**：固定能量通量的边界条件，适用于设定固定的能量流入或流出速率。 11. **fixedFluxPressure**：一种设置压力梯度以实现定向流动的边界条件。 12. **fixedGradient**：定义速度场或其他变量梯度变化的边界条件。 13. **filmHeightInletVelocity**：根据液膜高度设定入口速度分布，适用于涉及薄膜问题的模拟。 14. **filmPyrolysisRadiativeCoupledMixed**：用于热分解和辐射换热耦合计算中的特殊情形。 15. **fixedNormalInletOutletVelocity**：固定法向流动方向的速度边界条件，根据流体进出情况调整速度值。 16. **fixedNormalSlip**：在壁面上允许一定滑移行为的边界条件设置。 17. **fixedProfile**：基于预定义剖面设定场变量边界的通用方法。 18. **fixedShearStress**：固定剪切应力，用于模拟流体与固体表面间的相互作用力。 19. **inletOutlet**：既可作为入口也可视为出口的边界条件，根据内外压力差自动调整流动方向和速率。 20. **movingWallVelocity**：适用于壁面移动情况的速度设定方法。 21. **noSlip**：假设流体在固体表面完全停止（无滑移）的标准边界条件。 22. **partialSlip**：允许一定程度的相对运动，但仍受限于流动速度降低的情况下的模拟设置。 23. **porousBafflePressure**：用于多孔介质中的压力分布设定方法。 24. **pressureDirectedInletVelocity**：根据入口处的压力方向确定流速大小和方向的方法。 25. **mappedField**：允许将内部场值映射到边界上的通用技术。 正确选择并设置适当的边界条件对于保证CFD模拟结果的准确性至关重要。OpenFOAM提供了广泛的选项，使得用户能够针对特定物理情境灵活调整参数设定。这些定义通常在创建或修改几何模型时完成，并可在求解器运行前通过编辑相应的配置文件进行更改（位于`constant/polyMesh/boundary`目录下）。每种边界条件都有其适用范围和限制，在实际应用中需结合具体需求谨慎选择使用。 此外，OpenFOAM的CFD咨询服务以及NEXTfoam公司可能为用户提供额外的支持与资源，包括培训和技术咨询等服务。