OpenFOAM 边界条件总结 Summary: Boundary Conditions

OpenFOAM
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OpenFOAM 提供了很多边界条件供大家选择，

基本的边界条件有

边界类型 说明 需要的 Variables
fixedValue 在边界上为常量 value
fixedGradient 常梯度 gradient
zeroGradient 零梯度 (外推法) -
calculated 与其他量相关 -
mixed 混合边界条件：
valueFraction 为 1 时，为 fixedValue，
valueFraction 为 0 时，为 fixedGradient		 refValue, refGradient,
valueFraction, value
directionMixed 各向异性边界条件混合，
valueFraction 设为张量		 refValue, refGradient,
valueFraction, value

以下是由 fixedValue 派生的边界条件：

边界类型 说明 需要的 Variables
totalPressure 总压是常量，静压通过计算得出 p0
pressureInletVelocity 如果入口压力已知, 速度由通量计算出 value
pressureDirectedInletVelocity 如果入口压力已知, 速度由通量计算出,
速度的方向为 inlet 入口方向		 value, inletDirection
movingWallVelocity 移动的固体边界 value
surfaceNormalFixedValue 指定速度的大小，方向为该边界的法向 value
turbulentInlet 根据某一平均量计算脉动量 referenceField, fluctuationScale

以下是由 fixedGradient/zeroGradient 派生的边界：

边界类型 说明 需要的 Variables
fluxCorrectedVelocity 法向分量由计算得出 value
wallBuoyantPressure 根据大气压力设置压力梯度 value

基于 mixed 派生的边界有：

边界类型 说明 需要的 Variables
inletOutlet 以流动方向， fixedValue 与 zeroGradient 切换。
入流为 fixedValue，出流为 zeroGradient		 inletValue, value
outletInlet 以流动方向， fixedValue 与 zeroGradient 切换。
出流为 fixedValue，入流为 zeroGradient		 outletValue, value
pressureInletOutletVelocity 联合 pressureInletVelocity与 inletOutlet value
pressureDirectedInletOutletVelocity 联合 pressureDirectedInletVelocity 与 inletOutlet value
pressureTransmissive 传递超音速压力波 pInf
supersonicFreeStream 超音速自由流 pInf, TInf, UInf

其他边界条件

边界类型 说明 需要的 Variables
slip 完全滑移固体边界 -
partialSlip 联合 slip 与 zeroGradient
与 valueFraction 相关 (0 = slip)		 valueFraction
noSlip 固体边界上的速度设为 0 -

value 设置形式

value    uniform    0.89;     // 统一标量

value    uniform    (0 5 0);  // 统一向量

value    nonuniform List<scalar>  // 非统一标量场
900                               // 900 个表面上的值
(
0                                 // 第 0 个，按 C++ 标准，从 0 开始
5
...
15                                // 第 899 个
);

value    nonuniform List<vector>  // 非统一向量场
900                               // 900 个表面上的值
(
(0 5 0)                           // 第 0 个，按 C++ 标准，从 0 开始
(0 5 0)
... 
(0 15 0)                           // 第 899 个
);
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能否对mixed和directionMixed的Variables展开讲讲.我看了这个帖子仍然感到很疑惑.DirectionMixed mixed bc -- CFD Online Discussion Forums

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mixed 边界 (混合边界)

value = valueFraction X refValue + (1-valueFraction) X (internalCellValue + refGradient X distanceFaceToCell)

如果是一个标量的 mixed 边界，refGradient 是一个标量，代表法向的梯度，valueFraction 是一个标量, 为 [0,1]。

如果是一个向量的 mixed 边界，refGradient 是一个向量，代表向量各分量在法向的梯度，valueFraction 是一个张量。

mixed 边界通常不直接应用，经常使用的是其派生的边界，如 inletOutlet

directionMixed 把上述方式分解为一个法向量和一个切向量，法向的梯度按上式计算，而切向量上的梯度为 fixedGradient

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