风管出风口边界条件的处理探讨
在进行风管的数值模拟时会遇到这样的问题，同一根风管上会有几个风口。假设这些风口处在同一个房间，我们在计算各个风口的风量时，通常需要把风口的边界条件设置为压力出口边界（前提是不考虑风口的阻力特性如百叶等），此时需要给定一个静压值，这个静压值会直接影响到风口的风量计算结果。笔者认为，将各个风口的静压设置为房间的压力应该没有什么问题，但是无论如何这种设置都会存在天然的误差。对于常见的风口法向垂直于风管轴向的情形，这种设置将风口所有位置的压力强制设定为同一个值，显然与实际情况是不同的。今天，我们用一个简单的案例探讨一下这个问题。
一根二维平面管道，高200mm，长2000，从末端开始，每间隔400mm有一个大小为200mm的风口，数量共3个，管道入口速度2m/s，计算各个风口的风量值。 以上是只建立了风管本身（onlypipe），这里再增加一个模型，考虑了风口外部的空气域（withroom）。
对于第一个模型，风管入口设置为速度入口边界，各个风口设置为压力出口边界，表压为0Pa；对于第二个模型，风管入口设置为速度入口边界，各个风口设置为内部边界interior（便于计算风量），增加的外部空气域边界设置为压力出口边界，表压为0Pa。
再看一下第二个模型的结果，速度分布如下图，其中第一幅是全局速度，包括了风口下游的速度，第二幅屏蔽了房间空气域，仅仅显示了管道的速度。可以看出管道内的速度和第一个模型基本一致。 最后，我们再看一下两个模型各个风口的风量和全压的对比，可以看出两种情况下各个风口的风量和全压基本相似，说明了风口设置为压力出口，静压设置为房间压力的方式是合适的，这也可大大减小计算量，因为省去了房间的计算域。著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载
首次发布时间：2023-07-05
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