Question

fluent模拟求教：单相不可压缩流体，保持液面稳定，求出口速度。

问题是这样：现有一水缸，水缸下部开了一个出口，水会源源不断的流出。从缸的上口向缸内加水，保持液面高度不变。求出口处的速度。

我打算这样设置:出口设置成outflow，上表面设置成symmetry，四周设置为wall。可是入口应该怎么设置呢？百思不得其解啊？求教高人。

Answer 1

我并不知道你的模型中有没有空气项，你说用对称边界条件，所以我推测你好像不考虑空气。如果只是水的单相流，首先不要开启多相流模型，把流体设置成水，下面的出口设置成Outflow，上面的入口设置成Pressure inlet，入口的压力根据你的物理模型设置。这样，出口的水因重力流出，而入口又流入水，就没问题了，计算过程中监控一下出口流速，稳定后就是你想要的值。
如果水缸中上部分是空气，即必须用多相流模型，上面的入口设置水的体积分数为1的压力入口就可以了。

我也没有试过，你可以试一下。如果收敛不了，还有一种方法：第一步，上面的入口设置成空气压力入口，你先让水自己往下流，流1s钟，你计算一下水减小的体积数，可以计算出单位时间的出口平均流量和流速；第二步，用这个近似值设置上面的水的入口速度边界，计算收敛后检验液面高度有没有变化。理论上讲，入口速度应该比第一步的出口速度稍微大一点点。

追问

上面就是大气压啊，不应该用多相流模型。但是压力入口设置成0呢还是101325呢？因为operating conditions里面有大气压设置了。我试过设为0，根本不收敛。还有个问题问一下，如果在operating conditions里面设置大气压，那么大气压的方向要不要设呢？

追答

你的模型是不是这样：有限空间内，底部有一个泄漏口漏水，上面全部是水，顶部边界根据出口出流而进水，模型计算的目的是求得出口自由出流的流速。是这样吗？

我不清楚你是对什么东西进行简化模拟的，如果真是上述模型，还是很新颖的。我想过了，假设你所谓的液面高度不变，底部泄流，此时在水缸上部一定有入水口，进一步想，液面以下某一平面处压强恒定（因为液面高度不变嘛），这个就可以作为一个压力入口！你很天才。

再说你为什么没有收敛。你忽略一个问题：你的模型高度就是恒定液高，那么就是大气表压了，即0Pa（压力入口默认表压，在环境设置中，默认的就是一个大气压），这根本就不合物理本质。另外，压力入口对上Outflow，本身模型不太容易收敛。
这里给你两个建议，你试试。上面的压力入口设置为表压加液面高度产生的压力，也就是说，你的模型高度只能是气液恒定界面以下某处的一个平面；下面泄流口试试压力出口，压力设置0Pa。

多说一点，计算发散有很多原因，比如你监控残差时是否设置的足够小（大小不影响计算结果，但有可能误认为收敛而停止计算）；再如如果你的continuity残差发散很严重，你可以适当调小momentum的亚松弛因子。

Answer 2

应该再创建一个入口模拟加水口

追问

然后呢？边界条件怎么设？