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2016-09-01 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
網(wǎng)上關(guān)于fluent中質(zhì)量加強(qiáng)平均(Mass-Weighted Average)和面積加權(quán)平均(Area-weighted average)的討論很多,自己總結(jié)了一二,希望能夠說(shuō)明一些問題。
一、理論分析。
各自的公式如下圖所示:
下面通過(guò)如圖所示的通風(fēng)截面分析面積加權(quán)平均速度與質(zhì)量加權(quán)平均速度的區(qū)別。
圖中:通風(fēng)截面被分為1、2、3、4四個(gè)單元,風(fēng)以一定速度v垂直于通風(fēng)截面均勻流出,其中陰影部分代表出風(fēng)區(qū)域,空白區(qū)域表示沒有出風(fēng),根據(jù)公式(1)和(2)可以求出該通風(fēng)截面四種出風(fēng)情況下的面積加權(quán)平均速度與質(zhì)量加權(quán)平均速度,如圖所示,兩類速度的對(duì)比圖。
通風(fēng)截面四種出風(fēng)情況下的面積加權(quán)平均速度與質(zhì)量加權(quán)平均速度如下表。
從以上分析可以得出:當(dāng)通風(fēng)截面出風(fēng)不均勻的情況下,用質(zhì)量加權(quán)平均速度表示的通風(fēng)截面的平均出風(fēng)速度偏高,用面積加權(quán)平均速度來(lái)衡量通風(fēng)截面的平均出風(fēng)速度更合理一些;當(dāng)通風(fēng)截面出風(fēng)非常均勻時(shí),通風(fēng)截面的平均出風(fēng)速度可以采用質(zhì)量加權(quán)平均速度、也可以采用面積加權(quán)平均速度來(lái)衡量。
參考文獻(xiàn):陶紅歌,陳煥新,謝軍龍等.面積加權(quán)平均速度與質(zhì)量加權(quán)平均速度的對(duì)比分析[C].//全國(guó)暖通空調(diào)制冷2010年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.2010:3522-3526.
二、實(shí)際應(yīng)用(FLUENT)
根據(jù)以上的分析,從公式中可以看出:
質(zhì)量加權(quán)平均:等式右邊為相除關(guān)系,其中分子為場(chǎng)變量乘以小面面積矢量和動(dòng)量矢量點(diǎn)乘積的絕對(duì)值,然后加和;分母為小面面積矢量和動(dòng)量矢量點(diǎn)乘積的絕對(duì)值,然后加和(表面質(zhì)量流量)。
主要應(yīng)用:Bulk temperature, bulk species mass fraction across a face.
面積加權(quán)平均:將選擇的場(chǎng)變量和小面面積乘積得到乘積,然后將乘積加和,之后再用總的表面積相除得到。
主要應(yīng)用:Average pressure , shear, diffusion flux , temperature, velocity, etc. over a surface.
參考文獻(xiàn):FLUENT HELP;Integrals in FLUENT。
三、總結(jié)
通過(guò)上述分析,個(gè)人感覺在大部分的應(yīng)用中,我們使用面積加權(quán)平均的比較多,我們常說(shuō)的平均,可以說(shuō)就是面積加權(quán)平均。
另外:關(guān)于Area-Weighted Average與facet Average的區(qū)別在流體中文網(wǎng)上有一個(gè)帖子講的比較透徹:Area-Weighted Average與facet Average的區(qū)別
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