边界条件
通用边界条件
以下输入使用 bc 前缀定义。
描述 |
类型 |
默认值 |
|
|---|---|---|---|
regions |
用于定义边界条件的区域。 |
字符串 |
无 |
必须在 BC 区域中定义边界条件的类型。
描述 |
类型 |
默认值 |
|
|---|---|---|---|
[region] |
用于定义边界条件类型。可用选项包括：
|
字符串 |
无 |
po_no_par_out |
允许颗粒退出（默认）或在压力出口反弹 |
整数 |
0 |
流体设置
对于每个边界条件区域，流体输入使用 bc.[region].[fluid] 前缀定义。
描述 |
类型 |
默认值 |
|
|---|---|---|---|
volfrac |
体积分数 [如果 bc_region_type=’mi’ 则需要] |
实数 |
0 |
density |
流体密度 [如果 bc_region_type=’mi’ 或 ‘pi’ 则需要] |
实数 |
0 |
pressure |
流体压力 [如果 bc_region_type=’po’ 或 ‘pi’ 则需要] |
实数 |
0 |
temperature |
流体温度 [如果 bc_region_type=’mi’ 或 ‘pi’ 则需要] |
实数 |
0 |
velocity |
速度分量 [如果 bc_region_type=’mi’ 则需要] |
多个实数 |
0 0 0 |
delp_dir |
指定压力降的方向。注意该方向也应是周期性的。 |
整数 |
0 |
delp |
压力降（帕） |
实数 |
0 |
species.[species0] |
物质 ‘species0’ 的质量分数 [如果 solve_species=1 且 bc_region_type=’mi’ 或 ‘pi’，则需要] |
实数 |
0 |
下面是为流体（fluid）指定边界条件的示例。
bc.regions = inflow outflow
bc.inflow = mi
bc.inflow.fluid.volfrac = 1.0
bc.inflow.fluid.density = 1.0
bc.inflow.fluid.velocity = 0.015 0.0 0.0
bc.inflow.fluid.temperature = 300
bc.inflow.fluid.species.O2 = 0.0
bc.inflow.fluid.species.CO = 0.5
bc.inflow.fluid.species.CO2 = 0.5
bc.outflow = po
bc.outflow.fluid.pressure = 0.0
瞬态边界条件
速度、温度和压力的边界条件也可以通过增加新列作为时间函数来指定。时间值在新的第一列中输入。我们可以通过替换以下内容使上述 mi 边界条件成为时间依赖的：
bc.inflow.fluid.velocity = 0.0 0.0 0.0 0.0
bc.inflow.fluid.velocity = 3.0 0.015 0.0 0.0
bc.inflow.fluid.temperature = 0.0 300
bc.inflow.fluid.temperature = 2.99 300
bc.inflow.fluid.temperature = 3.0 500
bc.inflow.fluid.temperature = 4.0 500
bc.inflow.fluid.temperature = 4.01 300
在上述示例中，入口速度在三秒内从零加速到其最终值。在离散时间值之间使用线性插值，并在最后一个时间值处保持不变。温度在 t = 3s 时从 300 突然跃升至 500，然后在 4s 后回落。注意，时间步长不会调整以与瞬态 BC 同步。
嵌入边界选项
在 MFIX-Exa 中，可以在嵌入边界上设置边界条件。例如，可以在包含在 BC 区域中的嵌入边界的子部分上为流体温度变量设置非齐次 Dirichlet 边界条件（在这种情况下必须是三维的）。我们回忆一下，在 EBs 的其余部分上，默认情况下假设齐次 Neumann 边界条件。
在下表中列出了可能的 EB 边界条件条目。每个条目必须以 bc.[region0]. 为前缀。
描述 |
类型 |
默认值 |
|
|---|---|---|---|
eb.temperature |
包含在（三维）区域中的 EBs 上的温度的非齐次 Dirichlet BC 值 [如果 advect_enthalpy=1 且 bc_region_type=’eb’ 则需要] |
实数 |
0.0 |
下面是为流体 myfluid 指定边界条件的示例。
bc.regions = hot-wall
bc.hot-walls = eb
bc.hot-walls.eb.temperature = 800
除了温度之外，还可以在嵌入边界上为流体设置入口条件。我们回忆一下，在 EBs 的其余部分上，默认情况下假设无滑移速度条件。
在下表中列出了入口 EB 边界条件的可能条目。每个条目必须以 bc.[region0]. 为前缀。与传统的质量入口一样，在适当的情况下必须提供流体温度、压力和物种组成。
描述 |
类型 |
默认值 |
|
|---|---|---|---|
fluid.velocity |
（如果不是 volflow 则需要）在包含在（三维）区域内的 EB 面上的流体入口速度 注意如果只指定一个值，则假定该值是 EB 面法线方向上的大小。 |
多个实数 |
0 0 0 |
fluid.volflow |
（如果不是 velocity 则需要）在（三维）区域内的流体体积流量入口 BC 假定流动方向与区域中的 EB 表面垂直。 |
实数 |
0 |
fluid.volfrac |
（需要）体积分数。 |
实数 |
0 |
eb.normal |
（可选）当指定时，只有法线与指定值平行且相反的 EB 面的单元才会被施加入口速度 |
多个实数 |
0 0 0 |
eb.normal_tol |
（可选）与 eb.normal 一起使用。它确定选择具有特定法线的单元的公差（以度为单位）。 |
实数 |
0 |
下面是为区域 eb-flow 指定正常入口速度大小的示例。
bc.regions = eb-flow
bc.eb-flow = eb
bc.eb-flow.my_fluid.volfrac = 1.0
bc.eb-flow.my_fluid.velocity = 0.1
下面是一个示例，其中只有特定单元在 x 方向上被施加速度。
bc.regions = eb-flow
bc.eb-flow = eb
bc.eb-flow.eb.normal_tol = 3.0
bc.eb-flow.eb.normal = 0.9848 0.0000 0.1736 # 10 度
bc.eb-flow.my_fluid.volfrac = 1.0
bc.eb-flow.my_fluid.velocity = 0.1 0.0 0.0