VOF 波力和波阻尼

VOF 波模型包括波力和波阻尼功能。

在很多 VOF 波应用中,需要进行较长一段时间的绕体瞬态流体模拟。虽然流体往往在较大的域中产生,但通常仅关注紧邻体的求解。Simcenter STAR-CCM+ 可以缩小计算域,从而减少计算工作量,同时不影响求解的精度和可靠性。为此,在体周围的一定距离内,迫使 3D 纳维-斯托克斯方程的解趋向基于简化理论的解(或在较大域中的 2D 解)。仅使用动量源 — 未应用相源或湍流源。力源项将求解调整为在缩小的域边界上实施的简化求解。此力解决了为缩小的求解域边界指定边界条件的问题。

在上游传播波到达入口边界之前,力可以用于阻尼衰减上游传播波,从而能够执行对缩小域的长期模拟。必须消除来自边界的反射干扰,尤其是在入射波不规则,并且需要可靠地捕捉可能发生的极端事件时更是如此。

请参见波力

VOF 波还可以在选定边界附近阻尼衰减,以减少这些边界附近的振荡。阻尼将垂直阻力引入垂直运动。例如,可以阻尼衰减通过浮动体而产生的波,以避免其在边界反射 ([121])。但是,此阻尼方法不能应用于入口处,因为入射波也会受到阻尼衰减。

请参见波阻尼

可以向区域或边界应用力和阻尼。例如,可能想要在已知并指定波形的入口附近应用波力,但在波形已形成且与入口处指定的波形不同的出口处应用波阻尼。如果同时将力和阻尼应用于网格单元,则会导致力施加于阻尼目标波。

设置 VOF 波力

要在模拟中为特定区域或特定边界设置 VOF 波力:

  1. 在该区域的“物理条件”中,将 VOF 波区选项设为力和阻尼

    请参见 VOF 波区选项

  2. 在该区域的“物理值”中,设置力 VOF 波指定

    请参见力 VOF 波指定

  3. 在该区域的“物理条件”中,将力长度指定设为区域边界(选择适用的选项)。

    请参见力长度指定

  4. 如果力长度应用到整个区域,则在该区域的“物理值”中,设置 VOF 波力长度

    请参见 VOF 波力长度

  5. 在每个边界的“物理条件”中,设置 VOF 波力边界选项,指定是否对特定边界应用力。

    如果某个网格单元受两个或更多力边界的影响,则仅应用最大的力源项。

    请参见 VOF 波力边界选项

  6. 如果力长度应用于个别边界,则在应用波力的每个边界的“物理值”中,设置 VOF 波力长度

    请参见 VOF 波力长度

设置 VOF 波阻尼

要在模拟的特定区域中设置 VOF 波阻尼:

  1. 在该区域的“物理条件”中,将 VOF 波区选项设为阻尼力和阻尼

    请参见 VOF 波区选项

  2. 在该区域的“物理值”中,设置 VOF 波阻尼长度

    请参见 VOF 波阻尼长度

  3. 在该区域的“物理条件”中,将阻尼长度指定设为区域边界(选择适用的选项)。

    请参见阻尼长度指定

  4. 如果阻尼长度应用到整个区域,则在该区域的“物理值”中,设置 VOF 波阻尼长度

    请参见 VOF 波阻尼长度

  5. 在每个边界的“物理条件”中,设置 VOF 波阻尼边界选项,指定是否在该特定边界前的区域中应用阻尼。

    如果某个网格单元受两个或更多阻尼边界的影响,则仅应用最大的阻尼源项。

    请参见 VOF 波阻尼边界选项

  6. 如果阻尼长度应用于个别边界,则在应用波阻尼的每个边界的“物理值”中,设置 VOF 波阻尼长度

    请参见 VOF 波阻尼长度