20.通用多相流模型(GeneralMultiphaseModels)

内容发布更新时间 : 2025/4/8 12:36:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

20.通用多相流模型(General Multiphase Models)

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(Choosing a General Multiphase Model) 20.2VOF模型(Volume of Fluid(VOF)Model) 20.3混合模型(Mixture Model) 20.4欧拉模型(Eulerian Model) 20.5气穴影响(Cavity Effects)

20.6设置通用多相流问题(Setting Up a General Multiphase Problem)

20.7通用多相流问题求解策略(Solution Strategies for General Multiphase Problems) 20.8通用多相流问题后处理(Postprocessing for General Multiphase Problems)

20.1选择通用的多相流模型(Choosing a General Multiphase Model) 正如在Section 18.4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,或者分散相的volume fraction超过10%的情形。(流动中分散相的volume fraction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(either within FLUENT or

through a user-defined function),Eulerian模型通常比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和20.4中给出。

20.1.1VOF模型的概述及局限(Overview and Limitations of the VOF Model) 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volume fraction来 模拟两种或三种不能混合的流体。典型的应用包括预测,

jet breakup、流体中大泡的运动(the motion of large bubbles in a liquid)、the motion of liquid after a dam break和气液界面的稳态和瞬态处理(the steady or transient tracking of any liquid-gas interface)。 局限(limitations)

下面的一些限制应用于FLUENT中的VOF模型:

★ 你必须使用segregated solver. VOF 模型不能用于coupled solvers.

★ 所有的控

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