VOF模型的几点说明 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/7/2 10:34:16星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1、对于网格的选择

尽量选择四边形或六面体网格,而不用三角形或四面体网格,以简化多相流问题。 2、对于VOF公式的选择

Geo-Reconstruct:是目前最精确的界面跟踪方法,是对大多数瞬态VOF计算所推荐使用的方法。

Donor-Acceptor:在网格中包含很多扭曲的六面体单元,可用该公式代替Geo-Reconstruct。

Euler-Explicit:可解决Donor-Acceptor公式仅对四边形、六面体网格有效的问题,可用于三角形或四面体网格计算;也可以用于Geo-Reconstruct不能给出满意结果的情形。

注意:Geo-Reconstruct和Donor-Acceptor,必须保证在区域内没有双边壁面。 3、对于VOF模型相的定义

原则上可以根据个人的喜好定义。如果其中有一相是可压缩的,为了提高解的稳定性,应指定该相为主相。

注意:在VOF模型中,只能有一相是可压缩的。 4、关于表面张力和壁面粘附

对于网格的选择:在表面张力有重大影响的计算区域内应使用四边形或六边形网格。

在打开Wall Adhesion后,在wall边界条件下指定接触角为每一对

相。(接触角定义:当系统达到平衡时,在气、液、固三相交界处,气-液界面和固-液界面之间的夹角。实际反映的是液体表面张力与液-固界面张力间的夹角。) 提高解的收敛性:对于涉及到表面张力的计算,建议在Multiphase Model panel 中为Body Force Formulation 打开 Implicit BodyForce。这样做由于压力梯度和动量方程中表面张力的部分平衡,从而提高解的收敛性。 5、关于运算环境的设置

对于VOF计算,应当选择Specified OperatingDensity,并且在Operating Density 下为最轻相设置密度。这样做排除了水力静压的积累,提高了round-off精度为动量平衡。同样需要打开 Implicit Body Force,部分平衡压力梯度和动量方程中体积力,提高解的收敛性。

Reference Pressure Location(参考压强位置)应是位于流体永远是100%的某一相(空气)的区域,光滑和快速收敛是其基本条件。 6、关于求解器的设置

压力插值方案:对于所有的VOF计算,应当使用body-force-weighter或者 PRESTO!压力插值。对于Implicit 和 EulerExplicit 方程,为了提高相间界面的清晰度,应当为体积分率方程选择采用second-order或者QUICK离散。 速度压力耦合方案:通常瞬变流计算建议采用PISO方案。使用PISO时允许增加所有欠松弛因子的值,而不会减弱解的稳定。对于四边形和三角形网格上的计算,用PISO方案时,为了提高稳定性,建议为压力选欠松弛因子为0.7-0.8。 注意:当FLUENT进行任何模拟时,如果前松弛因子设置为1时,解出现不稳定、发散行为,欠松弛因子必须减小;提高稳定性的另一个方法是减小时间步长。(使用稳态隐式的VOF方案,为了提高稳定性,所有变量的欠松弛因子应设置在0.2-0.5之间。)