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1.3 FLOTRAN单元种类及特点

ANSYS中的FLOTRAN单元,即FLUID141和FLUID142,用于解算单相黏性流体的二维和三维流动、压力和温度分布。对于这些单元,ANSYS通过质量、动量和能量三个守恒性质来计算流体的速度分量、压力及温度。

(1)FLUID141单元

如图1-1所示的FLUID141单元具有下列特征:

●维数:二维;

●形状:4节点四边形或3节点三角形;

●自由度:速度、压力、温度、紊流动能、紊流能量耗散、多达6种流体的各自质量所占的份额。

(2)FLUID142单元

如图1-2所示的FLUID142单元具有下列特征:

●维数:三维;

●形状:4节点四面体或8节点六面体;

●自由度:速度、压力、温度、紊流动能、紊流能量耗散、多达6种流体的各自质量所占的份额。

图1-1 FLUID141单元

图1-2 FLUID142单元

(3)FLUID单元的其他特征

FLUID单元的其他特征包括:

●用于模拟紊流的二维方程紊流模式。

●有很多推导结果,例如,流场分析中的马赫数、压力系数、总压、剪应力、 壁面处的y-plus及流线函数;热分析中的热流、热交换(膜)系数等。

●流体边界条件,包括速度、压力、紊流动能及紊流能量耗散率。无须提供流场进口处紊流项的边界条件,因FLOTRAN对此提供的默认值适用于绝大多数分析。

●热边界条件,包括温度、热流、体积热源、热交换(膜)系数。

可使用的坐标系:笛卡儿坐标系、柱坐标系、极坐标系和轴对称坐标系。如果所计算的问题是轴对称的,激活旋转选项即可算出垂直于对称平面的速度分量。 Y1k8WFqSuPT1+5rdVwISLNKl4HKx27PTl3WrjUP2oEHhmNo9y+N0oOGYmS+UEImC

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