五十九、Fluent自帶的材料物性設(shè)置
1. 物性設(shè)置介紹
Fluent共有三種方式設(shè)置材料物性,分別是fluent自帶的設(shè)置、UDF、Expression。UDF的方式我們?cè)谖恼挛迨呓榻B過(guò),Expression表達(dá)式的方式,后面的文章會(huì)詳細(xì)介紹。
UDF的適用性最高,但相對(duì)而言最復(fù)雜,需要熟悉C語(yǔ)言;Expression的適用性稍次,不需要語(yǔ)言基礎(chǔ),但表達(dá)式的格式有時(shí)候反而比UDF還要麻煩;fluent自帶的設(shè)置是最簡(jiǎn)單,也是適用性最差的。推薦大家還是學(xué)習(xí)一下UDF,可以更加靈活的控制fluent。
這里我們介紹一下最常用的一種方式--fluent自帶的設(shè)置,這是一種最沒(méi)有門(mén)檻,最簡(jiǎn)單的設(shè)置
對(duì)于材料物性的設(shè)置,我們最常使用的是constant即常物性,但實(shí)際上,F(xiàn)luent提供了很豐富的物性設(shè)置方式,本文主要介紹三種通用的方式,幾乎所有的物性都有這三種設(shè)置方式。Piecewise-linear分段線性、Piecewise-polynomial分段多項(xiàng)式、Polynomial多項(xiàng)式
需要注意的是,這三種方式的自變量必須是溫度,即材料物性依賴(lài)于溫度變化。
2. Piecewise-linear:分段線性
所謂分段線性,就是分段的一次函數(shù),可用坐標(biāo)點(diǎn)來(lái)確定一次函數(shù)解析式。比如給兩個(gè)點(diǎn)可以確定一段一次函數(shù),三個(gè)點(diǎn)可以確定兩段一次函數(shù),依次類(lèi)推。
根據(jù)給出的points,可以確定分段的一次函數(shù)解析式
具體設(shè)置界面如下圖
a.?In terms of表示當(dāng)前需要設(shè)置的參數(shù)屬性是哪個(gè)物理量的函數(shù),只能是溫度Temperature,也就是說(shuō)比熱容屬性的值取決于溫度值
b. Points:即需要給出的坐標(biāo)點(diǎn)數(shù),以此可確定分段數(shù),如n個(gè)坐標(biāo)點(diǎn),可確定n-1段。n至少為2。
c. Point:Data Points下的point表示每個(gè)點(diǎn)的編號(hào),需要依次輸入。將point設(shè)置為1,輸入點(diǎn)1的Temperature值和因變量值Value。然后增加點(diǎn)編號(hào),并依次輸入自變量和因變量的值。點(diǎn)對(duì)必須按溫度升高的順序提供,每個(gè)屬性最多可以定義50個(gè)分段點(diǎn)。
d.?Primary Independent Variable
Count:表示畫(huà)圖的取值點(diǎn),只會(huì)影響圖形的顯示,不會(huì)應(yīng)該物性的設(shè)置
Min:自變量的取值最小值,用于畫(huà)圖顯示
Max:自變量的取值最大值,用于畫(huà)圖顯示
e.?如果溫度超過(guò)設(shè)定的最高溫度,則fluent自動(dòng)設(shè)定為最高溫度對(duì)應(yīng)的屬性值。同理低于最低溫度也一樣
3. Piecewise-polynomial:分段多項(xiàng)式
分段多項(xiàng)式,就是分段的多項(xiàng)式,每一段都是一個(gè)多項(xiàng)式,使用多項(xiàng)式的系數(shù)來(lái)確定函數(shù)解析式。首先確定分段數(shù),然后給出每段多項(xiàng)式的系數(shù)。
具體界面設(shè)置如下
a. Ranges:表示多項(xiàng)式的段數(shù)。
b. Range:表示當(dāng)前設(shè)置的是第幾段。Min和max表示此段數(shù)自變量的最小值和最大值。
c. Coefficients:設(shè)置當(dāng)前段的系數(shù)個(gè)數(shù)。必須按溫度升高的順序提供。
d. Coefficients:填寫(xiě)多項(xiàng)式的系數(shù),按照編號(hào)從小到大,依次對(duì)應(yīng)多項(xiàng)式的0次項(xiàng)、一次項(xiàng)、二次項(xiàng)等
4. Polynomial:多項(xiàng)式
只有一段的多項(xiàng)式,相當(dāng)于是Piecewise-polynomial分段多項(xiàng)式的特例,即ranges=1
具體設(shè)置界面如下圖
a. Coefficients:兩個(gè)系數(shù)代表一次多項(xiàng)式,n個(gè)系數(shù)表示n-1次多項(xiàng)式。
比如上圖的設(shè)置對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式表達(dá)式:
b.?對(duì)于Piecewise-polynomial和Polynomial,溫度的單位為K,如果Fluent中使用攝氏溫標(biāo),需要將其轉(zhuǎn)換為開(kāi)式溫標(biāo),輸入系數(shù)。
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