9.多相流模型---副本-3全解.ppt

Introductory FLUENT Notes FLUENT v6.3 December 2006 VOF模型案例 – 水平薄膜状沸腾 Plots showing the rise of bubbles during the film boiling process (the contours of vapor volume fraction are shown in red) 概要 根据各人的需要，主要是从流动形态，体积载荷，粒子载荷，湍流和Stockes数方面，可以选择合适的模型。 使用VOF模型模拟自由表面流和层流。 使用欧拉粒状模型模拟高度粒子载荷流。 按Stokes数从低到中，可以对粒子载荷流进行分类： 如果St 1, 混合模型不适用，但是我们可以使用DPM 或者欧拉方法。 如果St ? 1, 所有模型都适用，这时就需要考虑计算速度 和其它的因素。 减少低松弛因子可以更好的解决方程相之间的强结合问题。 用户应该了解各种模型的优势和劣势。 附录 建立离散相模型 (DPM) Define Models Discrete Phase… Define Injections… Display Particle Tracks… DPM 模型边界条件 Escape Trap Reflect Wall-jet 混合模型方程 解算混合物连续性方程 解算每个混合相体积率之间的交换方程 解算混合物动量方程 混合属性的定义 Drift velocity 混合模型设置 (1) Define Models Multiphase… Define Phases… 混合模型设置(2) 边界条件 为每个混合相设置体积率。 为定义相的初始位置，在初始化后，设置相的体积率。 气穴模型 气穴模型是模拟当本地流体压力低于蒸汽压力时，气泡的形态。 气体是不可压缩的。 使用了质量守恒方程，来解决蒸汽相中蒸汽的产生和浓缩。这些现象和当地压力，还有蒸汽的饱和压力有关。（当存在可压缩气体时要进行校正） 通常使用混合模型，相反便使用VOF模型。 指南中有对设置程序更加深入的说明。 欧拉多相模型方程 连续方程: 第q 相的动量方程: 内部相力交换的表达式为: 而且: 可以用同样的方法为第q相建立能量方程 transient convection pressure shear interphase forcesexchange interphase massexchange body external, lift, andvirtual mass forces Volume fraction for the qth phase Solids pressure term is included for granular model. Exchange coefficient 欧拉多相模型方程 第q相中第i种介质的多相介质传输 同类和不同类的反应，都使用和单相中相同的设置。 属于不同的相中的介质可能相同，但是他们之间没有任何联系。 transient convective diffusion homogeneous reaction homogeneous production heterogeneous reaction Mass fraction of species i in qth phase 欧拉模型设置 Define Models Viscous… Define Phases… 欧拉粒状模型设置 当定义混合相时，粒状选项必须是有效的。 需要定义粒状的属性。 为更好模拟粒状流，必须选上相间作用模型。 VOF 模型设置 Define Models Multiphase… Define Phases… Define Operating Conditions… Operating Density should be set to that of lightest phase with body forces enabled. 不同种类反应设置 Define Phases… 适应多相的UDF 当多相模型被选上时，便会留出混合物或者单独相的属性和变量存储空间。 根据附加线和域数据结构的需要进行设置。 大体上， DEFINE 宏的类型决定了线或域（混合物或者相）传递给UDF的数据。 C_R(cell,thread) 中的thread 如果指向混合物，返回的便是混合物的密度，如果指向的是相，返回的便是相的密度。 数值宏用于取回数据。 Mixture Thread Mixture Domain Phase 2 Domain Phase 1 Domain Phase