兩相流的一些介紹.ppt

1、多相流模型,王新慧,2011.10.20,一.多相流概念與分類(lèi),定義：兩種或兩種以上不同相的流體混合在一起的流動(dòng),分類(lèi)： 1氣-液或者液-液兩 2.氣-固兩相流 3.液-固兩相流 4.三相流,第二相,主相,二.問(wèn)題設(shè)置和基本流程,1.求解器的設(shè)置,步驟：Define - Models - solve. 設(shè)置：1Pressure Base-基于壓力求解器 2. 隱形格式 -Implicit 3.非定常流動(dòng)-Unsteady,2.多相流模型,步驟：Define - Models - Multiphase. 設(shè)置：混合模型-Mixture 原因：VOF 模型適合于分層的或自由表面流，mixture

2、和Eulerian 模型適合于流動(dòng)中有相混合或分離，或者分散相的volume fraction 超過(guò) 10%的情形。（流動(dòng) 中分散相的volume fraction 小于或等于 10%時(shí)可使用離散相模型）,兩相之間沒(méi)有滑移速度，因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程是兩相流是靜止不動(dòng)的，物體一定速度沖入兩相中。,3.湍流模型,步驟：Define - Models -Viscous 設(shè)置：K- 模型 原因：Spalart-Allmaras 機(jī)翼上的超音速、跨音速流動(dòng) ，邊界層流動(dòng)等 k-模型應(yīng)用廣泛用于 可壓縮，浮力，燃燒等。多相流動(dòng)動(dòng)量方程中所模擬的項(xiàng)數(shù)是非常大的，這使得多相流模擬中的紊流模型非常復(fù)雜。這一模型可以滿(mǎn)足

3、。 k-模型對(duì)于有壓力梯度的大范圍邊界層流動(dòng)航天和渦輪機(jī)械領(lǐng)域,4.定義材料,5.定義第二相,步驟：define-phase. 設(shè)置：1.主相-air 2.第二相-water_liquid,6.邊界條件設(shè)置與第二相體積分?jǐn)?shù)設(shè)定,步驟： Define-Boundary Conditions. 入口邊界：pressure_inlet -壓力入口 壓力計(jì)算：,出口邊界：pressure-outlet壓力出口,6.邊界條件設(shè)置與第二相體積分?jǐn)?shù)設(shè)定,6.邊界條件設(shè)置與第二相體積分?jǐn)?shù)設(shè)定,第二相體檢分?jǐn)?shù)的設(shè)定,在邊界條件界面中，選擇第二相設(shè)定窗口，可任意設(shè)定空氣或水的體積分?jǐn)?shù),7.解算器設(shè)置,步驟:sol

4、ve-control-soultion 設(shè)置：discretion中體積分?jǐn)?shù)-QUICK格式。QUICK體積分?jǐn)?shù)解算器格式，是專(zhuān)門(mén)用于多相流計(jì)算的格式，適合大體積分?jǐn)?shù)變化的流場(chǎng)計(jì)算。其他解算器為保證計(jì)算精確，設(shè)為二階迎風(fēng)格式,8.初始化設(shè)置,在初始化時(shí)，Y軸向速度為863m/s，這個(gè)速度值是流場(chǎng)在剛開(kāi)始計(jì)算時(shí)的沖擊速度，隨著計(jì)算的深入，流場(chǎng)沖擊速度會(huì)逐漸增大，最后達(dá)到預(yù)設(shè)的1700m/s。,9.putch設(shè)置,初始化補(bǔ)充，此項(xiàng)設(shè)置為補(bǔ)充兩相流的初始化，不經(jīng)過(guò)此項(xiàng)補(bǔ)充在計(jì)算時(shí)會(huì)默認(rèn)為單項(xiàng)。,水的體積分?jǐn)?shù),三.結(jié)果分析,因?yàn)榫W(wǎng)格形狀及其質(zhì)量對(duì)兩相流的計(jì)算收斂性影響非常大，所以在計(jì)算時(shí)，我們采用了兩

5、套網(wǎng)格進(jìn)行計(jì)算即六面體網(wǎng)格和四面體網(wǎng)格，然后比較計(jì)算結(jié)果。在兩相流計(jì)算過(guò)程中有主相和第二相的設(shè)置區(qū)別，為了考察兩種設(shè)置的關(guān)系，我進(jìn)行了水是第二相及空氣是第二相的兩種設(shè)定計(jì)算。,藍(lán)色面為壓力入口，紅色面為壓力出口，黃色面為對(duì)稱(chēng)面，黑色的地面和RVE框架為WALL,四面體網(wǎng)格,六面面體網(wǎng)格,網(wǎng)格劃分,壓力對(duì)比,四面體網(wǎng)格 空氣為第二相,六面體網(wǎng)格水為第二相,六面體網(wǎng)格 空氣為第二相,四面體網(wǎng)格水為第二相,速度對(duì)比,四面體網(wǎng)格 水為第二相,四面體網(wǎng)格 空氣為第二相,六面體網(wǎng)格 空氣為第二相,六面體網(wǎng)格 水為第二相,四面體-水為第二相-混合密度,四面體-空氣為第二相-混合密度,四面體-水為第二相-空氣

6、密度,四面體-水為第二相-水的密度,四面體-空氣為第二相-空氣密度,四面體-空氣為第二相-水的密度,四面體網(wǎng)格各相密度,四面體-水為第二相-空氣的體積分?jǐn)?shù),四面體-水為第二相-水的體積分?jǐn)?shù),四面體-空氣為第二相-空氣的體積分?jǐn)?shù),四面體-空氣為第二相-水的體積分?jǐn)?shù),四面體網(wǎng)格各相體積分?jǐn)?shù),六面體-水為第二相-混合密度,六面體-空氣第二相-混合密度,六面體-水為第二相-空氣密度,六面體-水為第二相-水的密度,六面體-空氣第二相-水的密度,六面體-空氣第二相-空氣密度,六面體網(wǎng)格的各相密度,六面體-水為第二相-空氣的體積分?jǐn)?shù),六面體-水為第二相-水的體積分?jǐn)?shù),六面體-空氣為第二相-空氣的體積分?jǐn)?shù),六面體-空氣為第二相-空氣的體積分?jǐn)?shù),六面體網(wǎng)格的各相體積分?jǐn)?shù),四面體-水是第二相-速度跡線(xiàn),四面體-空氣第二相-速度跡線(xiàn),六面體-水是第二相-速度