兩相流的一些介紹PPT課件

1、一一.多相流概念與分類多相流概念與分類定義：兩種或兩種以上不同相的流體混合在一起的流動(dòng)分類：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第1頁/共25頁二二.問題設(shè)置和基本流程問題設(shè)置和基本流程第2頁/共25頁1.求解器的設(shè)置求解器的設(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第3頁/共25頁2.多相流模型多相流模型步驟：Define - Models - Multiphase.設(shè)置：混合模型-Mixture原因：VOF 模型適合于分

2、層的或自由表面流，mixture 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 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）兩相之間沒有滑移速度，因?yàn)檫@個(gè)過程是兩相流是靜止不動(dòng)的，物體一定速度沖入兩相中。第4頁/共25頁3.湍流模型湍流模型步驟：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

3、相流模擬中的紊流模型非常復(fù)雜。這一模型可以滿足。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 第5頁/共25頁4.定義材料定義材料 第6頁/共25頁5.定義第二相定義第二相步驟：define-phase.設(shè)置：1.主相-air 2.第二相-water_liquid第7頁/共25頁6.邊界條件設(shè)置與第二相體積分?jǐn)?shù)設(shè)定邊界條件設(shè)置與第二相體積分?jǐn)?shù)設(shè)定速度混合密度靜壓總壓-.-.|2/1020vppvppss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壓力出口第8頁

4、/共25頁6.邊界條件設(shè)置與第二相體積分?jǐn)?shù)設(shè)定邊界條件設(shè)置與第二相體積分?jǐn)?shù)設(shè)定第9頁/共25頁6.邊界條件設(shè)置與第二相體積分?jǐn)?shù)設(shè)定邊界條件設(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)定空氣相設(shè)定窗口，可任意設(shè)定空氣或水的體積分?jǐn)?shù)或水的體積分?jǐn)?shù)第10頁/共25頁7.解算器設(shè)置解算器設(shè)置步驟:solve-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，是專門用于多相流計(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)格式第11頁/

5、共25頁8.初始化設(shè)置初始化設(shè)置在初始化時(shí)，在初始化時(shí)，Y軸向速軸向速度為度為863m/s，這個(gè)速，這個(gè)速度值是流場(chǎng)在剛開始計(jì)度值是流場(chǎng)在剛開始計(jì)算時(shí)的沖擊速度，隨著算時(shí)的沖擊速度，隨著計(jì)算的深入，流場(chǎng)沖擊計(jì)算的深入，流場(chǎng)沖擊速度會(huì)逐漸增大，最后速度會(huì)逐漸增大，最后達(dá)到預(yù)設(shè)的達(dá)到預(yù)設(shè)的1700m/s。第12頁/共25頁9.putch設(shè)置設(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)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)過此項(xiàng)補(bǔ)充在計(jì)算時(shí)會(huì)默認(rèn)為單項(xiàng)。過此項(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)水的體積分?jǐn)?shù)第13頁/共25頁三三.結(jié)果分析結(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

6、性因?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)，我們采用了兩套影響非常大，所以在計(jì)算時(shí)，我們采用了兩套網(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)算過程中有主相后比較計(jì)算結(jié)果。在兩相流計(jì)算過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)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。種設(shè)定計(jì)算。第14頁/共25頁藍(lán)色面為壓力入口，紅色面為壓力出口，黃色面藍(lán)色面為壓力入口，紅色面為壓力出口，黃色面為對(duì)稱面，黑色的地面和為對(duì)稱面，

7、黑色的地面和RVE框架為框架為WALL四面體網(wǎng)格四面體網(wǎng)格六面面體網(wǎng)格六面面體網(wǎng)格網(wǎng)格劃分第15頁/共25頁壓力對(duì)比壓力對(duì)比四面體網(wǎng)格四面體網(wǎng)格 空氣為第二相空氣為第二相六面體網(wǎng)格水為第二相六面體網(wǎng)格水為第二相六面體網(wǎng)格六面體網(wǎng)格 空氣為第二相空氣為第二相四面體網(wǎng)格水為第二相四面體網(wǎng)格水為第二相第16頁/共25頁速度對(duì)比速度對(duì)比四面體網(wǎng)格四面體網(wǎng)格 水為第二相水為第二相四面體網(wǎng)格四面體網(wǎng)格 空氣為第二相空氣為第二相六面體網(wǎng)格六面體網(wǎng)格 空氣為第二相空氣為第二相六面體網(wǎng)格六面體網(wǎng)格 水為第二相水為第二相第17頁/共25頁四面體四面體-水為第水為第二相二相-混合密度混合密度四面體四面體-空氣為第空

8、氣為第二相二相-混合密度混合密度四面體四面體-水為第水為第二相二相-空氣密度空氣密度四面體四面體-水為第水為第二相二相-水的密度水的密度四面體四面體-空氣為第空氣為第二相二相-空氣密度空氣密度四面體四面體-空氣為第空氣為第二相二相-水的密度水的密度四面體網(wǎng)格各相密度面體網(wǎng)格各相密度第18頁/共25頁四面體四面體-水為第二相水為第二相-空氣的體積分?jǐn)?shù)空氣的體積分?jǐn)?shù)四面體四面體-水為第二相水為第二相-水的體積分?jǐn)?shù)水的體積分?jǐn)?shù)四面體四面體-空氣為第二相空氣為第二相-空氣的體積分?jǐn)?shù)空氣的體積分?jǐn)?shù)四面體四面體-空氣為第二相空氣為第二相-水的體積分?jǐn)?shù)水的體積分?jǐn)?shù)四面體網(wǎng)格各相體積分?jǐn)?shù)第19頁/共25頁六面

9、體六面體-水為第水為第二相二相-混合密度混合密度六面體六面體-空氣第空氣第二相二相-混合密度混合密度六面體六面體-水為第水為第二相二相-空氣密度空氣密度六面體六面體-水為第水為第二相二相-水的密度水的密度六面體六面體-空氣第空氣第二相二相-水的密度水的密度六面體六面體-空氣第空氣第二相二相-空氣密度空氣密度六面體網(wǎng)格的各相密度六面體網(wǎng)格的各相密度第20頁/共25頁六面體六面體-水為第二相水為第二相-空氣的體積分?jǐn)?shù)空氣的體積分?jǐn)?shù)六面體六面體-水為第二相水為第二相-水的體積分?jǐn)?shù)水的體積分?jǐn)?shù)六面體六面體-空氣為第二相空氣為第二相-空氣的體積分?jǐn)?shù)空氣的體積分?jǐn)?shù)六面體六面體-空氣為第二相空氣為第二相-空

10、氣的體積分?jǐn)?shù)空氣的體積分?jǐn)?shù)六面體網(wǎng)格的各相體積分?jǐn)?shù)六面體網(wǎng)格的各相體積分?jǐn)?shù)第21頁/共25頁四面體四面體-水是第二相水是第二相-速度跡線速度跡線 四面體四面體-空氣第二相空氣第二相-速度跡線速度跡線六面體六面體-水是第二相水是第二相-速度跡線速度跡線六面體六面體-空氣是第二相空氣是第二相-速度跡線速度跡線速度跡線第22頁/共25頁四面體四面體-水為第二相水為第二相-壓力跡線壓力跡線四面體四面體-空氣為第二相空氣為第二相-壓力跡線壓力跡線六面體六面體-水為第二相水為第二相-壓力跡線壓力跡線六面體六面體-空氣為第二相空氣為第二相-壓力跡線壓力跡線壓力跡線第23頁/共25頁質(zhì)量守恒對(duì)比質(zhì)量守恒對(duì)比Inletoutletnet四面體網(wǎng)格 水為第二相