VOF模型的使用實例.ppt

Non-Iterative Time-Advancement Scheme :NITA ,不需要很多外部迭代，每個時間步只完成一個外部迭代就可以，顯著地加快了瞬態模擬。 接下來的幾步中，將定義水為輔項。制定初始條件時，將在噴嘴區域補充定義水。一般地，可以隨意指定主項和輔項。考慮如何設置可以簡化計算，尤其對于復雜問題。 VOF模型也可以包含沿著每相交界面的表面張力的影響。這個模型通過附加說明相和壁面之間的接觸角而更準確。可以指定表面張力系數為常數，溫度的函數或者用UDF指定。求解器將考慮附加的、隨著表面張力系數而變化的切向應力條件(引起Marangoni 對流的力)。變化的表面張力系數效應僅在重力為0或者接近0的時候非常重要。 表面張力系數通常隨溫度的升高略有降低。表面張力的影響在大多數實際工程中是被忽略的，但是在水滴和氣泡的形成、液體的霧化、氣液兩相的傳熱與傳質研究中是不可忽略的重要因素。 FLUENT中表面張力模型是連續表面力模型。選用這個模型，VOF計算中附加的表面張力會在動量方程中的增加源項。注意三角形和四面體網格上表面張力影響的計算不如四邊形和六面體網格的計算精確。所以表面張力影響最重要的地區應當采用四邊形和六面體網格。 壁面粘附 ：在VOF模型中與表面張力模型結合，需要指定一個壁面粘附角。 流體和壁面的接觸角用來調整壁面附近單元表面的法向，而不會增加壁面本身的邊界條件。這個所謂的動力壁面邊界條件會使壁面附近表面曲率被調整。這個接觸角與一個單元正常計算的表面法向遠離壁面的聯合決定了表面的局部曲率，這個曲率常用于調整表面張力計算中的體積力項。 設置參考壓力位置在一個始終充滿空氣的點處。 如果UDF文件沒有在工作目錄下，就必須在Source File Name下輸入文件夾路徑。也可單擊Browse...來選擇文件。 inlet1.c中定義的UDF將會以udf membrane speed出現在圖形用戶界面面板的下拉菜單中。 contact angle ：兩項交界面的切線方向和壁面的夾角，計算壁面矢量時用到。 Max. Corrections(修正) ：控制對每個方程子迭代(sub-iterations )的最大次數； Correction Tolerance ：定義總體精度； Residual Tolerance ：控制線性方程的求解； Relaxation Factor ：定義兩個子迭代步之間的變量的顯式松弛因子，防止解的發散。 Fractional Step ：只有選擇了non-iterative time advancement (NITA) scheme 時才會出現， 當結構網格和流動方向一致時，QUICK格式明顯具有較高精度。 PRESTO! (PREssure STaggering Option)格式使用離散連續性平衡來計算交錯壓力的表面處的交錯體積。這一程序和非結構網格中]使用的交錯網格格式的思想相似。注意：PRESTO!格式只用于四邊形或者六面體網格。 Geo-Reconstruct：在幾何重建方法中，如果一個單元被充滿一相或另外的相，在FLUENT中使用標準插值方案來獲得界面通量。而當單元靠近兩相之間的界面時，使用幾何重建方案。幾何重建方案使用分段線性的方法描繪了流體之間的界面。FLUENT中這個方案是最精確的并適合于通用的非結構化網格。它假定兩流體之間的界面在每個單元內有個線性斜面，并使用這個線性形狀為穿過單元面的流體的水平對流做計算。 ！！當使用幾何重建方案時，時間依賴解必須計算(必須是瞬態計算)。同樣，如果你使用正投影網格(也就是在兩個子區域相交的邊界上網格節點的位置是一樣的)，你必須確保在區域內沒有雙邊(零厚度)的壁面。如果有，你必須分開它們 。 在控制臺將會報告1500單元被標記為細化，0個單元被標記為粗化。 Options ：包含兩個單選按鈕，控制單元在標記的細化區域內部還是外部； Shapes ：控制區域的形狀； Input Coordinates ：定義所選區域的范圍，根據所選的Shape而不同；如果所選的是六面體或者四邊形區域，將輸入最大和最小坐標值來定義方形區域； Adapt ：基于所定義的區域自適應網格； Mark ：基于定義的區域標記網格以便細化，這個命令會產生一個自適應寄存器。 用小的時間步來捕捉液滴交界面的擺動，和相關的高速度。如果時間步不夠小，則會造成平臺間不同的結果。 * VOF模型的使用 內容描述 在初始狀態，噴嘴內充滿墨水，剩余區域充滿空氣，然后啟動噴嘴，墨水的速度突然從0增大到3.58m/s然后按照余弦規律減少，在10微秒后速度減少為0；分析計算30微秒中水滴的運動狀況。 本例展示了噴墨打印機中墨水通過印頭的噴嘴注入時的流動情況。用VOF模型預測液滴在空氣

總結

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