Условие периодичности. 
Расчет течений жидкостей и газов с помощью универсального программного комплекса Fluent

Меню задания периодического ГУ (Periodic) показано на рис. 3.9. В нем необходимо указать, как образованы периодические границы: вращением модели относительно оси (Rotational) (рис. 3.8, а) или линейным перемещением Translational (рис. 3.8, б).

При использовании периодических границ, полученных вращением при описании области течения (раздел 3.9), обязательно необходимо описать ось, относительно которой вращается граница.

Рис. 3.8. Периодическое граничное условие: а — полученное вращением; б — полученное линейным перемещением

Граничное условия «стенка» (Wall)

Меню задания ГУ «непроницаемая стенка» показано на рис. 3.10.

Данное условие описывает взаимодействие стенки с потоком. Оно в основном определяет движение стенки и тепловой поток, проходящий через нее к потоку или от него.

Рис. 3.10 Меню граничного условия «непроницаемая стенка»

Движение стенки задается в поле Wall Motion (1 на рис. 3.10). Возможны два варианта движения:

• — Stationary Wall — стенка неподвижна относительно области течения, к которой она принадлежит;
• — Moving wall — стенка подвижна относительно своей зоны потока.

При выборе последнего пункта в поле Motion появляется дополнительное поле (2 на рис. 3.10), в котором задаются тип движения стенки:

• — Translation — поступательное;
• — Rotational — вращательное;
• — Components — комбинированное.

В случае выбора поступательного движения в поле (Speed) (3 на рис. 3.10) задается скорость движения. В поле (Direction) (4 на рис. 3.10) с помощью направляющего вектора определяется направление движения стенки. В случае выбора вращательного движения Rotational (2 на рис. 3.10) необходимо задать скорость вращения и направление оси вращения с помощью направляющих косинусов (Rotation Axis Origin).

В поле Shear condition (5 на рис. 3.10) определяется поведение потока у стенки. Чаще всего задается условие не прилипания (no slip) — равенство нулю скорости на стенке.

В программе Fluent имеется возможность учета влияния шероховатости стенки на течение. Величина шероховатости вводится в поле Roughness Height (6 на рис. 3.10).

Для того, чтобы описать тепловое взаимодействие стенки с потоком нужно нажать на закладку Thermal в верхней части меню Wall (7 на рис. 3.10). В результате меню задания ГУ стенки примет вид, показанный на рис. 3.11. Тепловой поток от стенки к рабочему телу может быть задан несколькими способами:

• — Heat Flux — задается непосредственно тепловой поток;
• — Convection — задаются условия, описывающие конвекцию: температура потока вблизи стенки и коэффициент теплопередачи ;
• — Temperature — задается температура стенки;
• — Radiation — задаются параметры, характеризующие излучение тепла стенкой;
• — Mixed — комбинированное задание.

Рис. 3.11 Подменю задания теплового потока через стенку

Чаще всего применяются первые три условия. Для определения теплового взаимодействия стенки и потока необходимо задать материал стенки. Для этого из списка Material Name надо выбрать нужный материал. Предварительно его следует описать в меню Define Materials, как это было показано в п. 2.8.