混合平面交界面
混合平面交界面类型用于计算多级涡轮机流体的稳态模拟。
通过此交界面，可以模拟各阶段中不同节距相对于彼此移动时的流体。在交界面中，周向平均流量场数据在两个旋转周期区域之间传递。这些区域必须是相同的连续体，并在同一个轴上对齐。混合平面交界面类型仅适用于间接交界面拓扑。
通过混合平面交界面，可以使用周向平均方法在交界面中传递质量、动量、能量和其他量。要在交界面中传递的值会在具有均匀径向厚度的同心、周向环或离散间隔中求平均值，从而覆盖边界的整个跨距和节距。由于周向平均的缘故，最终求解的特征是，在任何给定周向离散间隔内在节距上保持均匀流场量的径向变化分布。
基于部件的混合平面交界面只允许一个接触。
混合平面交界面不能与多组分 VOF 相组合使用。Simcenter STAR-CCM+ 仅支持将混合平面交界面与单组分 VOF 相组合使用。
混合平面交界面可以与欧拉多相模型组合使用。但不能与颗粒流模型组合使用。
混合平面交界面也与两相热动力学平衡模型兼容。此模型对于需要考虑湿蒸汽的低压 (LP) 涡轮机的模拟特别有用。当前兼容性仅限于隐式混合平面求解方法。
隐式与显式混合平面求解方法
可以使用隐式或显式方法计算混合平面上的求解。
在隐式混合平面方法中，交界面任一侧上的单元通过每个周向离散间隔直接连接。这种方法为线性系统引入了额外的自由度，即为每个周向离散间隔的每个变量引入一个额外的自由度。这些自由度表示构成给定离散间隔任一侧面上的通量守恒。通过这种方式，线性系统的求解导致在任一侧隐式更新周向平均值。
隐式混合平面方法可与耦合流体模型、分离流模型和谐波平衡流模型一起使用。仅当模式数设为零时，即当谐波平衡求解器仅用于计算时间平均解时，谐波平衡模型才支持隐式混合平面方法。
显式混合平面方法严格遵循在非反射边界条件中使用的过程。此时，基于来自先前迭代的那些结果，直接计算交界面边界上的更新值。与在非反射边界条件中一样，所有传出波通过交界面而不反射。守恒量的周向平均与径向方向上离散间隔之间的分段常数插值相结合，用于指定非反射边界条件所需的第零模态求解。
显式混合平面方法只能与耦合流体模型或谐波平衡流模型组合使用。请参见 [157]、[158]、[159] 和 [196]。
混合平面交界面属性
可使用下列属性调整混合平面交界面节点的指定。
- 边界-0
- 表示交界面的“固定”侧（只读）。
- 边界-1
- 表示交界面的“自适应”侧（只读）。
边界 1 中的节点将投影到边界 0 上。可以通过右键单击操作反转方向来交换方向。
- 类型
- 定义交界面类型。必须设为混合平面交界面。
- 拓扑
- 定义交界面之间的连接类型。只能使用间接类型。
- 连接
- 定义交界面两侧的边界如何连接。混合平面交界面具有连接平均值连接类型，创建混合平面交界面时自动分配该连接类型。
- 允许每个接触值
- 用于为每个接触单独定义交界面容差。激活子属性根据部件子分组指定。
注 此属性仅适用于接触模式边界交界面。另请参见：接触模式边界交界面。
混合平面交界面条件
可使用下列属性调整物理条件交界面节点的指定。可以指定隐式或显式方法。
- 连接选项
-
- 选项
- 选择用于计算整个交界面的求解的混合平面方法类型。
- 隐式
- 使用隐式混合平面方法。适用于耦合流体、分离流和谐波平衡流模型。这是默认设置。
- 显式
- 使用显式混合平面方法。激活子节点混合平面选项。适用于耦合流和谐波平衡流模型。
- 混合平面选项
-
- 选项
- 在混合平面交界面的边界处激活或停用非反射边界条件。当连接选项设为显式时，仅适用于耦合流体模型。当谐波平衡流和能量模型处于活动状态时，连接选项始终设为显式，非反射边界条件始终在混合平面交界面上应用。
- 无
- 在混合平面交界面的边界处停用非反射边界条件。每个径向位置处的周向平均守恒量指定属于混合平面交界面的两个交界面边界处的边界条件。
- 非反射
- 在混合平面交界面的边界处激活非反射边界条件。守恒量的周向平均与径向方向上离散间隔之间的分段常数插值相结合，用于指定非反射边界条件所需的第零模态求解。高阶模态使用非反射边界条件进行处理，通过该条件，传出波可以通过混合平面而不反射回计算域。这是默认设置。
混合平面交界面场函数
使用混合平面交界面时，以下场函数可用：
BCB_dTheta- 显示切向坐标跨离散间隔的每个网格单元面发生的变化。如果网格已经结构化，则离散间隔的所有网格单元面的 BCB_dTheta 总和等于该离散间隔的节距。
- Boundary Circumferential Bin Coordinate(边界周向离散间隔坐标)
- 此坐标介于轮毂与边界的罩体之间。它是跨离散间隔的所有网格单元面的一个常数。此坐标被计算为轴向和径向坐标的混合。当机器轴线与边界法向对齐时，它等于离散间隔的半径；当机器轴线与边界法向垂直时，它等于轴向坐标。
- Boundary Circumferential Bin Index(边界周向离散间隔索引)
- 显示离散间隔的顺序索引号。
- Boundary Circumferential Bin Pitch(边界周向离散间隔节距)
- 显示切向坐标跨周期性边界发生的变化，在离散间距中测得。
- Boundary Circumferential Bin Spatial Modes(边界周向离散间隔空间模式)
- 显示在此离散间距中考虑的空间傅立叶模态数，用于计算这些模态的求解。
- Boundary Circumferential Bin Theta(边界周向离散间隔 θ)
- 显示切向坐标，在离散间距中测得。