Fluent柱坐标系设定与流动方向定义

---------------翻译自《ANSYS FLUENT用户手册》P261-262

定义方向主要通过以下一些步骤：

1、通过在direction specification method下拉列表中选择direction

vector或normal to boundary来指定流动方向。

2、若在第一步中选择了normal to

boundary，且使用的是轴对称旋转，则需要设定合适的流动方向切向分量的值。若在3D或2D模型中不包含有轴对称旋转，且选择了Normal

to boundary，则对于流动方向没有额外的参数需要指定。

3、若几何为3D，且在第一步中采用direction

vector指定流动方向。则可以在下拉列表中选择直角坐标系(x,y,z)，柱坐标系(径向、切向、轴向)，局部柱坐标系(径向、切向、轴向)或局部柱坐标旋转。以下是一些需要注意的地方：

(1)笛卡尔坐标选项基于几何所用的笛卡尔坐标系统。输入流动方向的x,y,z三方向分量。

(2)柱坐标系统使用基于以下坐标系统的轴向、径向以及切向分量：a)对于单流体区域，坐标系统是通过流体域设置框中的旋转轴及坐标原点来确定的。b)对于多区域问题(MRF或滑移网格)，坐标系统由与入口相临的计算域的旋转轴指定。

对于上面柱坐标系统的定义，正的径向速度方向由旋转轴向外辐射，正的轴向速度方向为旋转轴向量，而切向速度向量则由右手定则确定。如下图所示。

(3)局部柱坐标系统允许用户为入口定义一个坐标系统。当使用局部柱坐标选项时，用户可以在pressure

inlet对话框中定义坐标系统。当模型中存在很多具有不同旋转轴的入口时，使用局部柱坐标昔非常有用。输入合适的轴向、径向以及切向分量，并且指定轴原点及轴向量的x,y,z分量。

(4)局部柱坐标旋转坐标系允许用户为入口指定坐标系统。在该系统下输入压力，旋转速度以及轴向和切向的速度。输入合适的轴向以及径向流动方向分量，输入切向速度值，并且输入坐标轴原点及方向的X,Y,Z分量。这一坐标系统在用户开始以较小的旋转速度，进而逐渐增大到稳定值的问题模拟中非常有用。

注意：local cylinderical swirl不能用于明渠流动边界，也不能用于mixing plane边界。

4、若使用的几何为2D，且在第一步中选择direction vector定义流动方向，则可以下列的方式定义向量分量：

(1)对于2D平面几何，输入合适的流动方向X,Y,Z分量

(2)对于2D轴对称几何，输入合适的流动方向轴向，径向分量

(3)对于轴对称旋转几何，输入合适的流动方向轴向、径向以及切向分量。

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