本案例利用Polyflow计算粘弹性液体和牛顿液体环形共挤流动的挤出物及界面形状。

对于粘弹性液体，选择Oldroyd-B本构模型。流体材料参数为： 

牛顿流体的粘度为10000 Poises。

1 问题描述

案例的流动几何及边界条件如图所示。粘弹性流体与牛顿流体从不同的入口进入计算区域，计算自由面及交界面。

计算模型中包含两个自由表面区域以及两个静止区域，因此计算模型包含4个计算区域，如下图所示。

2 设置粘弹性计算域

2.1 创建Task

• Read a mesh： coext.msh

• Create a new task：F.E.M. task，Evolution problem，2D axisymmetric

• Create a sub-task：Differential Viscoelastic Isothermal

• Domain： S1+S2

2.2 修改材料参数

• 鼠标双击模型树节点Material data打开材料设置面板

• Oldroyd-B model ：trelax = 0.1 s；visc = 10000 poises；ratio = 0.11

• no density, no inertia, no volume forces

2.3 指定边界条件

• 鼠标双击模型树节点Flow boundary conditions打开边界条件设置面板

• S4：moving interface

• Boundary conditions

• Position of free surface imposed on BS2

• BS1: inflow: Q = 2 (automatic, volumetric)，with EVOL on Q: f(S) = S

注：设置渐进的目的是为了改善收敛。

• BS2: vn = vs = 0.0

• BS6: fn = fs = 0.0

• BS8: vn = vs = 0.0

• BS7: free surface，Position of free surface imposed on BS8

2.4 指定Remeshing参数

• 鼠标双击模型树节点Global remshing打开设置面板

• 选择选项1-st local remeshing

• 去除计算区域Subdomain 1

• 点击选项Method of spines

• Inlet: intersection with S1

• Outlet: intersection with BS6

3 设置牛顿流体计算域

3.1 创建任务

• 点击按钮Create a sub-task

• Create a sub-task：Generalized Newtonian Isothermal flow problem

• Domain: S3+S4

3.2 设置材料参数

• Constant Viscosity: fac = 10000 poises

• no density, no inertia, no volume forces

3.3 设置边界条件

• S2: moving interface；Position of free surface imposed on BS2

• BS2: vn = vs = 0.0

• BS3: inflow: Q = 2 (automatic, volumetric);with EVOL on Q: f(S) = S

• BS4: vn = vs = 0.0

• BS5: free surface；Position of free surface imposed on BS4

• BS6: fn = fs = 0.0

3.4 设置Remeshing参数

• Domain: S4

• Inlet: intersection with S3

• Outlet: intersection with BS6

3.5 数值参数设置

• 点击模型树节点Numerical parameters，右侧面板中修改Evolution参数

• 如下图所示设置参数

4 输出设置

• 鼠标双击模型树节点Outputs，选择输出选项为CFD-Post

• 设置单位为metric_cm/g/s/A+Celsius

5 计算结果

• 速度分布如图所示

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道