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FLUENT自由滑移壁面和对称边界

1年前浏览3184

正文共： 504字 6图预计阅读时间： 2分钟

本案例源于有道关于“自由滑移”的网络释义：选用对称边界条件，等价于自由滑移（free slip）的壁面。由于笔者CFD工作中非常少接触到需要用到滑移壁面（如动网格等）的场合，因此还真没有注意到对称边界条件和自由滑移（free slip）的壁面的对比。

我们先看一下对称边界。对称边界条件应用于物理场是对称的情况，在对称轴或者对称平面上，没有对流通量和扩散通量，因此垂直于对称轴或对称平面的速度分量为零，任何量的梯度为零。

再看一下自由滑移壁面边界，当壁面的剪切应力为零时，壁面切向上的速度分量是自由不受约束的，壁面法向上的速度和速度梯度也是零，单从流动角度看，完全自由滑移壁面和对称边界是等效的。但是对于传热而言就未必了，当壁面不是绝热时，是有热通量经过壁面的，而对称边界则没有。另外，还有一个明显的区别，对称边界是直线或者平面，而自由滑移壁面则没有这个限制。

我们用以下一个简单的二维平面案例来对比一下两者，模型的底面分别设置成完全自由滑移壁面边界和对称边界。入口速度0.05m/s，介质为默认空气，流动状态为层流，启用层流模型。出口为压力出口边界，表压0Pa。其他设置采用默认值，稳态求解。

我们看一下两种边界条件下的速度和压力分布，可以看出速度场和压力场几乎完全一致。

我们再详细看一下底面的速度分量和压力对比曲线，可以看到各个位置的物理量都基本一致。该案例中，自由滑移壁面为直线，无传热问题，单纯的流动问题，完全自由滑移壁面等效于对称边界。

来源：仿真与工程

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首次发布时间：2023-07-05

最近编辑：1年前

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1条评论

签名征集中

11月前

那请问只是部分滑移（partial slip），应该怎么定义边界条件呢？

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