液膜剥离建模

Simcenter STAR-CCM+ 中,可以对由于整个表面上的波剥离或尖角上的边缘剥离而从液膜移除的流体进行建模。

表面上产生波不稳定,从而形成从液膜剥离的液滴。这些液滴在总体流体流中连带。同样地,当液膜流经锐边时,液滴也会从液膜剥离。

可以对欧拉多相流 (EMP) 模拟、拉格朗日多相流模拟、混合多相流 (MMP) 模拟和离散多相流 (DMP) 模拟中的液膜剥离进行建模。特定的液膜相只能具备一个边缘剥离相间相互作用和一个波剥离相间相互作用。

隐式非稳态模拟以及大多数稳态模拟均支持波状剥离和边缘剥离。稳态模拟的例外情况是不支持在欧拉多相流 (EMP) 模拟中对欧拉相的波状剥离。对拉格朗日相的液膜剥离进行建模时,PISO 非稳态模拟也支持波状剥离和边缘剥离。

拉格朗日多相模拟中的液膜剥离

Simcenter STAR-CCM+ 中,将使用拉格朗日多相模型追踪进入总流的液滴。

设置液膜剥离模拟包括与设置液膜壳区域相同的基本方法。在连续体中选择“拉格朗日多相”后,将添加拉格朗日特征,从而激活波剥离和/或边缘剥离并使用液膜剥离喷射器。

可以在液膜表面上形成液滴,并且这些液滴在后续时间步将立即强制返回到液膜中。

混合多相流 (MMP) 模拟中的液膜剥离

对于混合多相流 (MMP) 模拟,液膜-MMP 相拓扑模型支持从液膜到离散 MMP 相的波状剥离和边缘剥离。同时支持单组分和多组分液相。

离散多相流 (DMP) 模拟中的液膜剥离

在模拟中,如果由于颗粒数目较多而导致拉格朗日多相模型的计算成本太高,则可以使用离散多相模型作为拉格朗日颗粒的轻型替代模型。波剥离和边缘剥离将液膜相中的液滴传输到离散多相模拟的离散相中。对于结冰和污物模拟,使用离散多相颗粒比使用拉格朗日颗粒快很多。

与拉格朗日多相模型不同,剥离模型不会计算添加到离散相中的剥离液滴的尺寸:产生的所有液滴都具有相同的用户自定义直径。事实上,液滴直径保持不变会影响取决于液滴直径的关联模型,例如曳力。每个剥离模型仅对一个离散相产生作用。但是,可以设置不同的剥离模型,每个剥离模型都从属于不同的离散相。

由于离散多相使用单组分离散相,因此仅支持单组分液膜。

欧拉多相流 (EMP) 模拟中的液膜剥离

对于欧拉多相流模拟,液膜-EMP 相拓扑模型支持从液膜到欧拉液相的波状剥离和边缘剥离。仅支持单组分液相。