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VOF|03相定义及初始条件

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导读:介绍VOF相的定义及初始条件设置。

相的定义
     

     

 
  • 可以任意定义首相跟次相
    • 为方便计算设置,提供相的名称(例如,主要阶段名称-Phase1)
    • 默认情况下,只有“Air”可用作相的材料
    • 其他材料可以从“Physics”选项卡下的“Materials”对话框中添加
  • 由于仅需求解次相的体积分数,因此可以在特定区域中Patch其初始体积分数。首相体积分数由次相体积分数推导得出
  • 建议将可压缩流体的相设置为首相,有利于求解的稳定

相间作用力
     

     

 
  • 在“Phase Interaction”选项卡中,指定VOF模型的相间相互作用(例如表面张力和壁面附着力)
    • Surface Tension Force Model选项,例如连续体表面力和连续体表面应力,用于确定相界面的形状和行为
  • 与表面张力Surface Tension和Wall Adhesion面附着力Wall Adhesion有关的点:
    • 当耦合Level Set时,这些特定表面张力模型被禁用,因为软件内部使用了修订后的表面张力公式
    • 在这种情况下,可用的选项仅限于设置Wall Adhesion和Surface Tension Coefficient
    • 当Wall Adhesion选项被启用时,需要指定每个壁面的接触角

初始条件-Cell Registers
     

     

 
  • 在初始化多相流的设置时,通常需要指定计算区域中 特定区域的相,可以通过Cell Registers实现
  • Cell Registers是一种根据某些标准标记单元格的方法,例如等值或接近边界
    • Cell Registers也可用于细化/粗化网格或patch指定计算域中的变量等操作
  • 通过大纲视图中的 Solution t选项卡下的Cell Registers选项创建并定义要Patch的区域
  • 要根据模拟所需的初始条件来定义cell register,例如,创建一个名为“water_patch”的cell register,用于Patch水体积分数

初始条件-Patch
     

     

 
  • 创建好cell register,对创建的区域进行patch
  • 初始条件可以通过在给定流体区域中Patch流动变量来生成
  • 示例:在标记为Volume Register的喷墨喷嘴中,Patch“water-liquid”相(次相)体积分数为1.0。
  • 使用表达式是patch体积分数值的替代方法,而无需定义任何cell register
    • 为表达式提供名称
    • 输入表达式的定义
    • 可选地为表达式添加描述
    • 单击“确定”创建表达式
  • 根据表达式Patch体积分数
    • 转到Solution选项卡的Initialization部分下的 Patch选项
    • 选择所需定义的相
    • 在变量下选择体积分数
    • 从下拉菜单中选择“表达式”作为值,并输入创建的命名表达式(此处为“expr1”)
    • 在Zones to Patch下选择所需的区域,然后单击Patch

初始条件-体积分数选项
     

     

  • Patch Reconstructed Interface:使用分段线性重建界面,并修补与实际体积相交的界面中的网格
  • Volumetric Smoothing:根据单元邻近区域的体积平均值和选定的平滑松弛系数,实现体积分数的平滑处理
  • Smoothing Relaxation Factor:控制平滑程度


来源:BB学长
ACT多相流UM材料控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-08-01
最近编辑:2月前
BB学长
硕士 | 研发工程师 公众号BB学长 知乎BB学长
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