吸气式旋转爆震发动机性能数值研究(5)
2.5 边界条件
计算区域的上边界为压力出口边界，它的参数计算分为两种情况：当出口速度是亚声速时 ，压力出口边界上的压力等于外界反压 ，其他守恒变量都是由内部流场外推求得。当出口速度是超声速时，压力出口边界上的所有守恒变量都是由内部流场外推求出。
计算区域的下边界为质量入口边界，它的流入速度计算分为3种情况：当入口网格上总压力 大于入口喷注气体总压 时，燃料喷不进来，喷射速度v
当入口网格上总压力 小于喷注临界压力 时，流动处于壅塞状态
当网格上总压力 在入口喷注气体总压 和喷注临界压力 之间时
v是根据等熵膨胀流动计算得到。这些公式中 为反应混合物的比热比， 为反应混合物的气体常数， 为喷注总温。
在UDF中设置根据不同的来流总压和临界压强求入口喷注气体速度的方法。
在fluent中设置边界条件。保留gambit中设置的边界类型不变，下边界为mass flow inlet类型，上边界为pressure outlet类型，两边边界为period类型。质量进口边界的参数设置如图2.6所示。对于不同的来流条件修改UDF中总压和临界压强数据。在fluent的User-Define中加载UDF，利用UDF计算进口边界速度。质量进口边界上使用质量通量计算质量流动，质量通量是由UDF确定的的速度 对进口积分求得。另外需要设置进口临界压强、进口总温、组份的质量百分数（按照化学当量比为1计算求得）。
图2.6 质量流率进口边界条件设置
出口边界参数设置和进口差不多，其中需要设置外界环境压强（回流方向确定方法用垂直于边界法），外界环境温度和各组分反应质量分数。如下图2.7和图2.8所示：
图2.7 压力出口环境压力设置
图2.8 压力出口环境温度设置
周期性连续边界条件只需要将周期性边界类型设置为平移，压力跳跃置为0，设置如图2.9所示。
图2.9 周期性边界设置
2.6 本章小结
本章首先介绍了数值计算的假设和简化，并且建立计算的控制方程和化学反应，利用gambit画出展开的发动机网格。在fluent中设置求解方法和相关的仿真参数，并且定义了边界条件和计算区域。这些工作为fluent模拟旋转爆震流场做好了准备工作。