五十九、Fluent内置材料物性设置指南

引言

在流体动力学仿真中，准确设置材料物性对仿真模型的精度至关重要。Fluent提供了一种直观且便捷的方式来处理这些物性，为工程师和研究者提供三种不同的设置方式：Fluent自带的设置、用户定义函数(UDF)、表达式(Expression)。本文将重点探讨Fluent自带设置方法及其在物性设置时的广泛应用。

物性设置概述




在Fluent中设置材料物性主要有三种通用方法：分段线性设置、分段多项式设置、以及多项式设置。每种方法根据控制复杂度和灵活性不同适用于不同的应用场景。

分段线性设置 (Piecewiselinear)

分段线性设置通过在给定的温度点间绘制一系列线性函数片段来进行物性设定。这种方法允许用户通过指定温一值对来定义物性的变化方式，适用于间歇性或非线性变化的物性设置。

设置步骤与参数


In terms of：该设置明确规定参数与哪个物理属性相关，此处为温度。


Points：根据给定的点数确定模型中线段的数量。

Point：在Data Points栏输入点的编号与对应的温度和值。温度须按递增顺序提供。

Primary Independent Variable Count：决定绘制时的取值点数目，仅影响显示效果，不影响物性设置。

Min、Max：定义温度的取值范围，超出范围的温度值模型将自动映射到指定的物体属性值。

分段多项式设置 (Piecewisepolynomial)

分段多项式方法使用时间段内的多项式拟合来描述参数的变化，支持定制化程度高的配方选择，适用于更为复杂的非线性物性变化。

设置要素


Ranges：指定多项式断裂的段数，从而控制模型的非线性复杂度。


Range：表示当前正在设置的多项式段。


Min、max：定义当前段内自变量（温度）的边界范围。


Coefficients：输入指定段内多项式的系数，控制模式的形状和梯度。


多项式设置 (Polynomial)

这是分段多项式设置的一个特殊案例，具体应用于仅包含一个多项式的场景，是最简洁的形式，适用于线性或简单非线性的物性描述。

具体设定

Coefficients：设置系数，对于一次多项式，需要两个系数；对应更高次多项式则需要相应数量的系数。

温度单位处理

注意Fluent内部计算中使用的单位通常为开尔文(K)；若仿真采用摄氏温度(C)，需在设置系数前将它们转换为开尔文并输入。

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