定义欧拉相

Simcenter STAR-CCM+ 中的欧拉相表示不同的物理物质,即相材料,该相在欧拉架构中建模。两种材料构成两个不同的欧拉相。欧拉相的定义包括一组适用于相材料的模型和相关的材料属性。

欧拉相模型在欧拉相中的作用与传统模型在物理连续体中的作用相同。它定义相中的物理现象的表示形式,以及使用何种模拟主变量和数学公式来生成求解。每个欧拉相至少需要一个材料模型、状态方程模型和粘滞态模型。

新相既可以在模拟树中创建,也可以直接在物理模型选择对话框中创建。

要定义欧拉相:

  1. 在模拟树或物理模型选择对话框中,右键单击多相 > 欧拉相节点,然后选择新建
    新相相 1 将添加到欧拉相节点下。可以随时重命名该相。
  2. 如果在模拟树中创建了相,则右键单击 [相] > 模型,然后单击选择模型

    如果在物理模型选择对话框中创建了相,则选择新相。

    相模型选择对话框的右侧面板显示可用的相模型。

欧拉相模型选择不同于连续体的模型选择,这是因为欧拉相隐式继承某些模型选择(如空间、时间和运动)。该对话框中可用的材料和状态方程模型选项取决于在连续体级别选择的物理模型。

  1. 相模型选择对话框中,按顺序选择相应的模型:

    组合框

    模型

    材料

    • 气体
    • 液体
    • 颗粒

      定义使用欧拉多相方法建模的离散颗粒相。要对相中的颗粒-颗粒相互作用效应建模,需要使用固相压力模型。

      此选项仅适用于欧拉多相流 (EMP) 模型。

    • 多组分气体(不适用于离散多相流 (DMP) 模型)
    • 多组分液体(不适用于离散多相流 (DMP) 模型)

    有关使用单组分材料的信息,请参见管理单组分材料。有关使用多组分材料的信息,请参见管理多组分材料。下面一节包括有关添加单个混合物组分的详细信息。

    反应期

    • 非反应
    • 反应

    此选项仅适用于多组分相材料。

    状态方程

    欧拉相需要其自身的状态方程模型来定义如何计算材料密度。

    通常,这些模型与 Simcenter STAR-CCM+ 模拟的对应模型相同,不同之处在于前者仅适用于欧拉相,而不是整个连续体。

    请参见常规状态方程模型

    • 恒密度

      这是离散多相流 (DMP) 模型的唯一可用 EOS。

    • 理想气体

      此模型适用于低马赫数流(通常适用于小于 0.3 的马赫数)

    • 多项式密度
    • 实际气体
    • 用户自定义的 EOS

    粘滞态

    如果在连续体中激活层流无粘性模型,则欧拉相自动设为相同的粘滞态,且不能更改。

    如果在连续体中激活湍流模型,则默认情况下选择湍流粘滞态。但是,可以取消选择湍流模型,改为激活层流模型。

    粘滞态不适用于离散多相流 (DMP) 模型。

    能源

    如果在欧拉多相流的物理连续体中选择相耦合流体能量,则针对每相选择以下某一选项:

    • 分离流体温度
    • 分离流体焓
    如果在流体域体积 (VOF)混合多相 (MMP) 物理连续体中选择分离多相温度分离流体等温,则将自动为每相选择能量模型。

    对于离散多相流 (DMP),如果为物理连续体选择以下选项,则为每相选择分离流体温度

    • 对于两相热动力学平衡耦合能量分离流体焓
    • 对于流体域体积 (VOF)混合多相 (MMP)分离流体温度分离流体等温,在 DMP 相模型中选择流模型

    可选模型

    有关应用于模拟的可选模型的更多详细信息,请参考相关工作流:

  2. 选择适当的相模型后,执行以下某项操作:
    • 要在打开物理模型选择对话框的位置返回到模拟树,单击关闭
    • 要在特定相返回到模拟树,在左侧面板中选择适当的相,右键单击,然后单击模拟选择

    与选定模式对应的节点将显示在欧拉相的模型节点下方。

默认材料模型将显示在相的模型节点中。

要将默认材料替换为更合适的材料:

  1. 右键单击材料节点,然后选择替换为。在替换材料对话框中,选择所需材料,然后单击确定
指定每个相的材料属性。
  1. 对于每个相,展开 [相] > 模型 > [相材料] > 材料属性节点,选择各个材料属性节点,并根据需要修改属性值。