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时间:2017-12-24
《20.通用多相流模型(general multiphase models)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、20.通用多相流模型(GeneralMultiphaseModels)本章讨论了在FLUENT中可用的通用的多相流模型。第18章提供了多相流模型的简要介绍。第19章讨论了Lagrangian离散相模型,第21章讲述了FLUENT中的凝固和熔化模型。20.1选择通用多相流模型(ChoosingaGeneralMultiphaseModel)20.2VOF模型(VolumeofFluid(VOF)Model)20.3混合模型(MixtureModel)20.4欧拉模型(EulerianModel)20.5气穴影响(CavityEffects)20.6设置通用多
2、相流问题(SettingUpaGeneralMultiphaseProblem)20.7通用多相流问题求解策略(SolutionStrategiesforGeneralMultiphaseProblems)20.8通用多相流问题后处理(PostprocessingforGeneralMultiphaseProblems)20.1选择通用的多相流模型(ChoosingaGeneralMultiphaseModel)正如在Section18.4中讨论过的,VOF模型适合于分层的或自由表面流,而mixture和Eulerian模型适合于流动中有相混合或分离,或者
3、分散相的volumefraction超过10%的情形。(流动中分散相的volumefraction小于或等于10%时可使用第19章讨论过的离散相模型)。为了在mixture模型和Eulerian模型之间作出选择,除了Section18.4中详细的指导外,你还应考虑以下几点:★如果分散相有着宽广的分布,mixture模型是最可取的。如果分散相只集中在区域的一部分,你应当使用Eulerian模型。★如果应用于你的系统的相间曳力规律是可利用的(eitherwithinFLUENTorthroughauser-definedfunction),Eulerian模型
4、通常比mixture模型能给出更精确的结果。如果相间的曳力规律不知道或者它们应用于你的系统是有疑问的,mixture模型可能是更好的选择。★如果你想解一个需要计算付出较少的简单的问题,mixture模型可能是更好的选择,因为它比Eulerian模型要少解一部分方程。如果精度比计算付出更重要,Eulerian模型是更好的选择。但是请记住,复杂的Eulerian模型比mixture模型的计算稳定性要差。三种模型概要的讲述,包括它们各自的局限,在Sections20.1.1,20.1.2,20.1.3中给出。三种模型详细的讲述在Sections20.2,20.3
5、和20.4中给出。20.1.1VOF模型的概述及局限(OverviewandLimitationsoftheVOFModel)概述(Overview)VOF模型通过求解单独的动量方程和处理穿过区域的每一流体的volumefraction来模拟两种或三种不能混合的流体。典型的应用包括预测,jetbreakup、流体中大泡的运动(themotionoflargebubblesinaliquid)、themotionofliquidafteradambreak和气液界面的稳态和瞬态处理(thesteadyortransienttrackingofanyliqui
6、d-gasinterface)。局限(limitations)下面的一些限制应用于FLUENT中的VOF模型:★你必须使用segregatedsolver.VOF模型不能用于coupledsolvers.★所有的控制容积必须充满单一流体相或者相的联合;VOF模型不允许在那些空的区域中没有任何类型的流体存在。★只有一相是可压缩的。64★Streamwiseperiodicflow(eitherspecifiedmassflowrateorspecifiedpressuredrop)cannotbemodeledwhentheVOFmodelisused.★S
7、peciesmixingandreactingflowcannotbemodeledwhentheVOFmodelisused.★大涡模拟紊流模型不能用于VOF模型。★二阶隐式的time-stepping公式不能用于VOF模型。★VOF模型不能用于无粘流。★TheshellconductionmodelforwallscannotbeusedwiththeVOFmodel.稳态和瞬态的 VOF计算在FLUENT中VOF公式通常用于计算时间依赖解,但是对于只关心稳态解的问题,它也可以执行稳态计算。稳态VOF计算是敏感的只有当你的解是独立于初始时间并且对于单相
8、有明显的流入边界。例如,由于在旋转的杯子中自由表面的形状依赖于流体
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