碰撞

液滴可以碰撞干燥壁面以形成液膜,或者可以碰撞现有的液膜(由流体体积 (VOF) 相提供的自由表面)。 在这两种情况下,液滴的质量、动量和能量将传递到液膜。

液膜碰撞

可以将到达连续相和液膜之间的自由表面的液滴设为碰撞液膜。 所有颗粒质量、能量和动量都将传递到液膜。

因 DMP 离散相 i 碰撞而传递的质量充当液膜的质量源,计算如下:

1. EQUATION_DISPLAY
m˙imp=ρiviafs
(2858)
其中:
  • m˙imp 为 DMP 离散相的碰撞质量通量
  • ρi 为离散相的密度
  • afs 为自由表面的面积矢量
相应源也适用于动量和能量传输方程。

流体体积 (VOF) 相碰撞

激活双向耦合时,DMP 相可以碰撞 VOF 相面或壁面。 仅 DMP 离散相的一部分碰撞质量、动量和能量通量将传递到 VOF 相。

下图描绘了液滴(建模为 DMP 相)碰撞液体自由表面(建模为 VOF 相)或干燥壁面的情况。 DMP 碰撞相的质量仅传递到与 DMP 相具有相同材料的 VOF 相。 液滴接近自由表面时穿过的网格单元未由蓝色的 VOF 相完全填充,填充部分由体积分数 αVOF 给出。



自由表面碰撞
当 DMP 相碰撞自由表面时,因碰撞而传递到 VOF 相的质量计算如下:
2. EQUATION_DISPLAY
m˙VOF=αVOFm˙imp
(2859)

其中:

  • m˙VOF 为 VOF 相的质量源
  • m˙imp 为 DMP 相的碰撞质量通量
  • αVOF 为 VOF 相的体积分数

该分数等于网格单元中的 VOF 相的体积分数 αVOF,因为它度量 DMP 相和 VOF 相之间的碰撞概率。

壁面碰撞
当 DMP 相碰撞壁面且网格单元由 VOF 相部分填充时,因碰撞而传递到壁面的质量通量计算如下:
3. EQUATION_DISPLAY
m˙wall=(1αVOF)m˙imp
(2860)

撞击壁面的 DMP 相将转换为与 DMP 相具有相同材料的 VOF 相。 只需求出 DMP 速度相对于壁面的法向分量,即可计算壁面上的流入 DMP 质量通量。

相应源也适用于动量和能量传输方程。