兩相流的一些介紹課件

多相流模型多相流模型一.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一.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一二.問題設置和基本流程二.問題設置和基本流程1.求解器的設置步驟：Define->Models->solve..設置：1PressureBase---基于壓力求解器2.隱形格式----Implicit3.非定常流動--Unsteady1.求解器的設置步驟：Define->Models->2.多相流模型步驟：Define->Models->Multiphase...設置：混合模型---Mixture原因：VOF模型適合于分層的或自由表面流，mixture和Eulerian模型適合于流動中有相混合或分離，或者分散相的volumefraction超過10%的情形。（流動中分散相的volume

fraction小于或等于10%時可使用離散相模型）兩相之間沒有滑移速度，因為這個過程是兩相流是靜止不動的，物體一定速度沖入兩相中。2.多相流模型步驟：Define->Models->3.湍流模型步驟：Define->Models->Viscous設置：K-ε模型原因：Spalart-Allmaras機翼上的超音速、跨音速流動，邊界層流動等k-ε模型應用廣泛用于可壓縮，浮力，燃燒等。多相流動動量方程中所模擬的項數(shù)是非常大的，這使得多相流模擬中的紊流模型非常復雜。這一模型可以滿足。k-ω模型對于有壓力梯度的大范圍邊界層流動航天和渦輪機械領域3.湍流模型步驟：Define->Models->Vi4.定義材料

4.定義材料5.定義第二相步驟：define->phase...設置：1.主相--air2.第二相--water_liquid5.定義第二相步驟：define->phase...6.邊界條件設置與第二相體積分數(shù)設定步驟：Define->BoundaryConditions...

入口邊界：pressure_inlet---壓力入口

壓力計算：出口邊界：pressure-outlet壓力出口6.邊界條件設置與第二相體積分數(shù)設定步驟：Define->6.邊界條件設置與第二相體積分數(shù)設定6.邊界條件設置與第二相體積分數(shù)設定6.邊界條件設置與第二相體積分數(shù)設定第二相體檢分數(shù)的設定在邊界條件界面中，選擇第二相設定窗口，可任意設定空氣或水的體積分數(shù)6.邊界條件設置與第二相體積分數(shù)設定第二相體檢分數(shù)的設定在邊7.解算器設置步驟:solve->control->soultion設置：discretion中體積分數(shù)--QUICK格式。QUICK體積分數(shù)解算器格式，是專門用于多相流計算的格式，適合大體積分數(shù)變化的流場計算。其他解算器為保證計算精確，設為二階迎風格式7.解算器設置步驟:solve->control->soul8.初始化設置在初始化時，Y軸向速度為863m/s，這個速度值是流場在剛開始計算時的沖擊速度，隨著計算的深入，流場沖擊速度會逐漸增大，最后達到預設的1700m/s。8.初始化設置在初始化時，Y軸向速度為863m/s，這個速度9.putch設置初始化補充，此項設置為補充兩相流的初始化，不經(jīng)過此項補充在計算時會默認為單項。水的體積分數(shù)9.putch設置初始化補充，此項設置為補充兩相流的初始化，三.結果分析因為網(wǎng)格形狀及其質量對兩相流的計算收斂性影響非常大，所以在計算時，我們采用了兩套網(wǎng)格進行計算即六面體網(wǎng)格和四面體網(wǎng)格，然后比較計算結果。在兩相流計算過程中有主相和第二相的設置區(qū)別，為了考察兩種設置的關系，我進行了水是第二相及空氣是第二相的兩種設定計算。三.結果分析因為網(wǎng)格形狀及其質量對兩相流的計算收斂性影響非常藍色面為壓力入口，紅色面為壓力出口，黃色面為對稱面，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)格劃分藍色面為壓力入口，紅色面為壓力出口，黃色面為對稱面，黑色的地壓力對比四面體網(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)格水為第二相壓力對比四面體網(wǎng)格空氣為第二相六面體網(wǎng)格水為第二相六面體網(wǎng)速度對比四面體網(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)格水為第二相速度對比四面體網(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-混合密度四面體-空氣為第二相-混合密度四四面體-水為第二相-空氣的體積分數(shù)四面體-水為第二相-水的體積分數(shù)四面體-空氣為第二相-空氣的體積分數(shù)四面體-空氣為第二相-水的體積分數(shù)四面體網(wǎng)格各相體積分數(shù)四面體-水為第二相-空氣的體積分數(shù)四面體-水為第二相-水的體六面體-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-混合密度六面體-空氣第二相-混合密度六面六面體-水為第二相-空氣的體積分數(shù)六面體-水為第二相-水的體積分數(shù)六面體-空氣為第二相-空氣的體積分數(shù)六面體-空氣為第二相-空氣的體積分數(shù)六面體網(wǎng)格的各相體積分數(shù)六面體-水為第二相-空氣的體積分數(shù)六面體-水為第二相-水的體四面體-水是第二相-速度跡線

四面體-空氣第二相-速度跡線六面體-水是第二相-速度跡線六面體-空氣是第二相-速度跡線速度跡線四面體-水是第二相-速度跡線四面體-空氣第二相-速度跡線六四面體-水為第二相-壓力跡線四面體-空氣為第二相-壓力跡線六面體-水為第二相-壓力跡線六面體-空氣為第二相-壓力跡線壓力跡線四面體-水為第二相-壓力跡線四面體-空氣為第二相-壓力跡線六質量守恒對比Inletoutletnet四面體網(wǎng)格水為第二相166770.31166770.340.03125四面體網(wǎng)格空氣為第二相166770.63166770.78-0.15625六面體網(wǎng)格水為第二相166757.72166757.410.3125六面體網(wǎng)格空氣為第二相166757.8166757.02-0.21875質量守恒對比Inletoutletnet四面體網(wǎng)格水為第二多相流模型多相流模型一.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一.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一二.問題設置和基本流程二.問題設置和基本流程1.求解器的設置步驟：Define->Models->solve..設置：1PressureBase---基于壓力求解器2.隱形格式----Implicit3.非定常流動--Unsteady1.求解器的設置步驟：Define->Models->2.多相流模型步驟：Define->Models->Multiphase...設置：混合模型---Mixture原因：VOF模型適合于分層的或自由表面流，mixture和Eulerian模型適合于流動中有相混合或分離，或者分散相的volumefraction超過10%的情形。（流動中分散相的volume

fraction小于或等于10%時可使用離散相模型）兩相之間沒有滑移速度，因為這個過程是兩相流是靜止不動的，物體一定速度沖入兩相中。2.多相流模型步驟：Define->Models->3.湍流模型步驟：Define->Models->Viscous設置：K-ε模型原因：Spalart-Allmaras機翼上的超音速、跨音速流動，邊界層流動等k-ε模型應用廣泛用于可壓縮，浮力，燃燒等。多相流動動量方程中所模擬的項數(shù)是非常大的，這使得多相流模擬中的紊流模型非常復雜。這一模型可以滿足。k-ω模型對于有壓力梯度的大范圍邊界層流動航天和渦輪機械領域3.湍流模型步驟：Define->Models->Vi4.定義材料

4.定義材料5.定義第二相步驟：define->phase...設置：1.主相--air2.第二相--water_liquid5.定義第二相步驟：define->phase...6.邊界條件設置與第二相體積分數(shù)設定步驟：Define->BoundaryConditions...

入口邊界：pressure_inlet---壓力入口

壓力計算：出口邊界：pressure-outlet壓力出口6.邊界條件設置與第二相體積分數(shù)設定步驟：Define->6.邊界條件設置與第二相體積分數(shù)設定6.邊界條件設置與第二相體積分數(shù)設定6.邊界條件設置與第二相體積分數(shù)設定第二相體檢分數(shù)的設定在邊界條件界面中，選擇第二相設定窗口，可任意設定空氣或水的體積分數(shù)6.邊界條件設置與第二相體積分數(shù)設定第二相體檢分數(shù)的設定在邊7.解算器設置步驟:solve->control->soultion設置：discretion中體積分數(shù)--QUICK格式。QUICK體積分數(shù)解算器格式，是專門用于多相流計算的格式，適合大體積分數(shù)變化的流場計算。其他解算器為保證計算精確，設為二階迎風格式7.解算器設置步驟:solve->control->soul8.初始化設置在初始化時，Y軸向速度為863m/s，這個速度值是流場在剛開始計算時的沖擊速度，隨著計算的深入，流場沖擊速度會逐漸增大，最后達到預設的1700m/s。8.初始化設置在初始化時，Y軸向速度為863m/s，這個速度9.putch設置初始化補充，此項設置為補充兩相流的初始化，不經(jīng)過此項補充在計算時會默認為單項。水的體積分數(shù)9.putch設置初始化補充，此項設置為補充兩相流的初始化，三.結果分析因為網(wǎng)格形狀及其質量對兩相流的計算收斂性影響非常大，所以在計算時，我們采用了兩套網(wǎng)格進行計算即六面體網(wǎng)格和四面體網(wǎng)格，然后比較計算結果。在兩相流計算過程中有主相和第二相的設置區(qū)別，為了考察兩種設置的關系，我進行了水是第二相及空氣是第二相的兩種設定計算。三.結果分析因為網(wǎng)格形狀及其質量對兩相流的計算收斂性影響非常藍色面為壓力入口，紅色面為壓力出口，黃色面為對稱面，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)格劃分藍色面為壓力入口，紅色面為壓力出口，黃色面為對稱面，黑色的地壓力對比四面體網(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)格水為第二相壓力對比四面體網(wǎng)格空氣為第二相六面體網(wǎng)格水為第二相六面體網(wǎng)速度對比四面體網(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)格水為第二相速度對比四面體網(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-混合密度四面體-空氣為第二相-混合密度四四面體-水為第二相-空氣的體積分數(shù)四面體-水為第二相-水的體積分數(shù)四面體-空氣為第二相-空氣的體積分數(shù)四面體-空氣為第二相-水的體積分數(shù)四面體網(wǎng)格各相體積分數(shù)四面體-水為第二相-空氣的體積分數(shù)四面體-水為第二相-水的體六面體-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