压力入口(Pressure Inlet)边界条件在CFD中用于定义流体域入口的流体压力以及其他相关标量数据。该边界类型适用于不可压缩与可压缩流动。当边界入口压力已知,但流量和速度未知时,压力入口边界条件是理想的解决方案。压力入口常用于外部流动或自由边界情况。设置压力入口边界条件时,需要考虑物理模型和参数,包括压力、速度、温度等。
压力入口边界设置包括转换过程,对于不可压缩流动,通常使用伯努利方程;对于可压缩流动,则采用理想气体的等熵流动关系。不可压缩流中,入口总压与静压转换通过伯努利方程实现。不可压缩流动的入口静温等于输入的总温值。在可压缩流动中,总压、静压和速度通过理想气体的等熵关系进行换算。入口边界速度值由指定的总压与静压值计算得出。对于可压缩流动,入口密度通过理想气体状态方程计算得到。
设置压力边界时,需注意几个关键点:压力入口与静压头的关联,以及在激活重力加速度时流体静压头的计算。静压定义在超声速流动或初始化计算区域时尤为重要。静压值为相对于参考压力的表压。在亚音速流动中,CFD忽略静压定义。选择根据压力入口条件进行初始化时,静压值结合滞止量(总压)计算,利用等熵关系或伯努利方程计算初值。防止反向流动功能阻止流体流出边界,激活此选项后,CFD会在边界上构造人工壁面,当压力梯度恢复,流体不再流出计算区域时,人工壁面自动移除。注意,该选项不适用于多相流仿真。
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