定义空气和水相

可以模拟两种材料的流动:空气和水。当水转换到不同的流态(每个流态由不同的多相模型建模)时,需要每个多相模型类型的水相。空气相保持连续,并且仅由 VOF 模型建模。

最开始,整个计算域由连续的空气相填充。下表汇总了流态及其模型。

流态 多相流模型 相位
具有较大已解析液滴和带状液膜的自由表面水射流 VOF 模型

欧拉空气相

欧拉水相

水滴 拉格朗日多相模型 拉格朗日水相
水膜 液膜模型 液膜水相

每个水相需要相同的材料属性和相同的状态方程。

要定义空气和水相:

  1. 创建欧拉空气相:
    1. 右键单击连续体 > 物理 1 > 模型 > 多相 > 节点并选择新建
    2. 相 1 节点重命名为空气
    3. 右键单击空气 > 模型节点,并选择以下模型:
      组合框 模型
      材料 气体
      状态方程 恒密度
    4. 单击关闭
  2. 创建欧拉水相:
    1. 右键单击多相 > 节点并选择新建
    2. 相 1 节点重命名为 Water(水)。
    3. 右键单击 > 模型节点,然后选择以下模型:
      组合框 模型
      材料 液体
      状态方程 恒密度
    4. 单击关闭
  3. 创建拉格朗日水滴相:
    1. 右键单击物理 1 > 模型 > 拉格朗日多相 > 拉格朗日相节点并选择新建 > 自由流相
    2. 将该相重命名为 Water Droplets(水滴)。
    3. 右键单击水滴 > 模型节点,然后选择以下模型:
      组合框 模型
      颗粒类型 材料颗粒
      材料 液体
      状态方程 恒密度
      可选模型 能源
      双向耦合
    4. 单击关闭
  4. 创建水膜相:
    1. 右键单击物理 1 > 模型 > 液膜 > 液膜相节点,然后选择新建
    2. 将该相重命名为 Water Film(水膜)。
    3. 右键单击水膜节点,然后选择以下模型:
      1.
      组合框 模型
      空间 三维
      材料 液体
      状态方程 恒密度
      粘滞态 层流
    4. 单击关闭
  5. 要初始化空气的计算域,选择物理 1 > 初始条件 > 体积分数节点,将设为 [1.0, 0.0]
  6. 保存模拟。