了解压降和质量平均值

在研究一些论文时，我不理解以下句子：

deltP 涡轮机上的压降分别使用计算域的入口和出口部分的质量平均值来评估。

“质量平均值”的确切含义是什么？

在Fluent中是否存在“质量平均值”的选项？我不知道如何在Fluent中计算这个参数。

“质量平均值”的确切含义是什么？在Fluent中是否存在“质量平均值”的选项？我不知道如何在Fluent中计算这个参数。

是的，FLUENT有许多表面积分报告，如面积加权平均值和质量平均值，引自FLUENT 6用户手册：

• 面积加权平均值：您可以找到固体表面上的平均值，例如具有指定温度的加热壁上的平均热通量。
• 质量平均：您可以在流动的表面上找到平均值，例如速度入口处的平均焓。

这是cfd-online关于它们之间差异的答案：

$$\text{Area Average} = \frac{\int \phi \, dA}{A}$$ $$\text{Mass Average} = \frac{\int \phi \, dm^.}{m^.}$$

$\phi$

平均是一项棘手的业务（参见Cumsty 2006的介绍）。基本问题是，我们的热力学通常讲的一个压力和一个温度等，但在现实生活中的压力和温度场（即在所有三个维度不同）。所以问题是：如何提出（例如）温度的一个代表值。

根据平均值的使用方式，不同的平均技术更适合。

例如，考虑一个大水箱中的水温，该水箱通过来自两个不同热交换器的两个管道填充，从而提供两种不同的水温。因此，并非每个水分子都具有相同的温度。如果您应该计算水箱中的温度，您需要想出一种计算代表温度的方法。这种混合温度有多高？

你当然可以使用两个管道的平均值。但是，如果一个管道将更多的水泵入水箱，该怎么办？这个特殊问题的解决方案是将每个管道流量与质量流量进行称重。这称为质量流量平均值。

根据经验：为了验证数值模拟，CFD和实验中的平均方法必须相同。使用面积平均来比较基本值作为温度或压力可能是个好主意。如果使用平均值进行进一步的计算，则使用除了静压之外的所有的质量平均值，该静压总是面积平均的。

我认为他们告诉你他们正在考虑流体的大量或宏观性质，而不是单个分子的性质。这是流体力学中的一个重要假设，称为连续性假设。

在分子水平上，当分子四处移动，相互撞击（例如布朗运动）时，流体的物理特性（如速度和密度）会发生微小的快速波动。这些波动是不可能准确预测和建模的，因此流体力学通常将流体视为具有平均速度，平均粘度，平均压力等的连续介质，假设波动的总和，数百万或数十亿颗粒，抵消。

这极大地简化了大多数流体力学问题，并且是大多数实际问题的有效假设。

${m^3}/{kg}$

如果对涡轮机的分析是二维或三维的，那么压力可以在横向和/或周向尺寸以及入口/出口之间变化。考虑进入入口管道中心的空气可能具有与进入入口管道边缘的空气不同的压力。在这种情况下，入口处没有一个压力，出口处只有一个压力，每个压力场都有一个压力场。因此，作者采用入口和出口处的平均压力，并使用这些平均值来计算压力差。在这种情况下，术语“质量平均”与加权平均值相似。