FLUENT_练习_VOF.ppt

内容描述 在初始状态，喷嘴内充满墨水，剩余区域充满空气，然后启动喷嘴，墨水的速度突然从0增大到3.58m/s然后按照余弦规律减少，在10微秒后速度减少为0；分析计算30微秒中水滴的运动状况。 本例将说明如何做以下设置： 用压力基和VOF模型设置和求解瞬态问题； 从物性材料库中复制材料； 用UDF定义瞬态边界； 在流域的子域中补充定义初始条件； 在求解过程中自动保存文件； 用体积分数云图查看两种流体交界面和流动。 一、与网格有关的操作 1、读入网格文件，使用2ddp格式 2、网格检查 3、更换网格单位 5、显示网格 二、建立求解模型 2、定义多项流模型 三、设置流体的物理属性 1、创建新流体，取名为air和water 2、定义相 3、定义表面张力 4、定义操作压力 5、定义UDF 四、设置边界条件 2、设置出口边界(outlet) 3、设置壁面条件（wall_no_wet和 wall_wet） 五、求解 1、求解控制 2、在计算时绘制残差线图 4、定义初始流场（喷嘴内是水） 5、开始进行迭代 6、设置自动保存 四、显示计算结果 1、利用不同颜色显示不同时刻的水的组分分布，显示6毫秒时的体积分数 2、显示12微秒时的体积分数 3、显示18微秒时的体积分数 4、显示24微秒时的体积分数 5、显示30微秒时的体积分数 Non-Iterative Time-Advancement Scheme :NITA ,不需要很多外部迭代，每个时间步只完成一个外部迭代就可以，显著地加快了瞬态模拟。 Max. Corrections(修正) ：控制对每个方程子迭代（sub-iterations ）的最大次数； Correction Tolerance ：定义总体精度； Residual Tolerance ：控制线性方程的求解； Relaxation Factor ：定义两个子迭代步之间的变量的显式松弛因子，防止解的发散。 Fractional Step ：只有选择了non-iterative time advancement (NITA) scheme 时才会出现， 当结构网格和流动方向一致时，QUICK格式明显具有较高精度。 PRESTO! (PREssure STaggering Option)格式使用离散连续性平衡来计算交错压力的表面处的交错体积。这一程序和非结构网格中]使用的交错网格格式的思想相似。注意：PRESTO!格式只用于四边形或者六面体网格。 Geo-Reconstruct：在几何重建方法中，如果一个单元被充满一相或另外的相，在FLUENT中使用标准插值方案来获得界面通量。而当单元靠近两相之间的界面时，使用几何重建方案。几何重建方案使用分段线性的方法描绘了流体之间的界面。FLUENT中这个方案是最精确的并适合于通用的非结构化网格。它假定两流体之间的界面在每个单元内有个线性斜面，并使用这个线性形状为穿过单元面的流体的水平对流做计算。 ！！当使用几何重建方案时，时间依赖解必须计算（必须是瞬态计算）。同样，如果你使用正投影网格（也就是在两个子区域相交的边界上网格节点的位置是一样的），你必须确保在区域内没有双边（零厚度）的壁面。如果有，你必须分开它们 。 用小的时间步来捕捉液滴交界面的摆动，和相关的高速度。如果时间步不够小，则会造成平台间不同的结果。 达因/厘米 （dyn/cm）, 接下来的几步中，将定义水为辅项。制定初始条件时，将在喷嘴区域补充定义水。一般地，可以随意指定主项和辅项。考虑如何设置可以简化计算，尤其对于复杂问题。 VOF模型也可以包含沿着每相交界面的表面张力的影响。这个模型通过附加说明相和壁面之间的接触角而更准确。可以指定表面张力系数为常数，温度的函数或者用UDF指定。求解器将考虑附加的、随着表面张力系数而变化的切向应力条件（引起Marangoni 对流的力）。变化的表面张力系数效应仅在重力为0或者接近0的时候非常重要。 表面张力系数通常随温度的升高略有降低。表面张力的影响在大多数实际工程中是被忽略的，但是在水滴和气泡的形成、液体的雾化、气液两相的传热与传质研究中是不可忽略的重要因素。 FLUENT中表面张力模型是连续表面力模型。选用这个模型，VOF计算中附加的表面张力会在动量方程中的增加源项。注意三角形和四面体网格上表面张力影响的计算不如四边形和六面体网格的计算精确。所以表面张力影响最重要的地区应当采用四边形和六面体网格。 壁面粘附 ：在VOF模型中与表面张力模型结合，需要指定一个壁面粘附角。 流体和壁面的接触角用来调整壁面附近单元表面的法向，而不会增加壁面本身的边界条件。这个所谓的动力壁面边界条件会使壁面附近表面曲率被调整。这个接触角与一个单元正常计算的表面法向远离壁面的联合决定了表面的局部曲率，这