Bai-Gosman 壁面碰撞模型参考

Bai-Gosman 壁面碰撞模型为液滴冲击壁面的行为提供了一种建模方法。该模型尤其会尝试预测液滴如何以及何时破碎或粘附于壁面。此模型可与不渗透边界（壁面、接触和挡板）和液膜一起使用。

为了反映碰撞过程的随机性质，该模型使用随机过程来确定一些液滴碰撞后的物理量。通过这种随机化，初次液滴飞溅产生的二次液滴可具有尺寸和速度分布。[648]、[649]、[650]

Bai-Gosman 壁面碰撞模型仅适用于拉格朗日相中的液滴（单组分或多组分）。该模型可与单相气体一起用作连续相，或用作流体体积 (VOF) 模拟的一部分。

当在 VOF 仿真中使用 Bai-Gosman 壁面碰撞模型时，液滴碰撞可能发生在液滴通过液体的位置。严格来说，Bai-Gosman 壁面碰撞模型仅适用于气体中的液滴，因此碰撞被视为具有以下行为：

当液体中发生碰撞时，假设的行为是使液滴反弹（使用标准 Bai 反弹模式）。
当气体中发生碰撞时，液滴的行为与单相气体情况相同。

为了确定液滴是位于气体还是液体中，Simcenter STAR-CCM+ 将计算局部网格单元中所有气相的总体积分数。当该值大于 0.5 时，可确定液滴位于气体中。


理论	请参见 Bai-Gosman 壁面碰撞。
提供方式	拉格朗日多相 > 拉格朗日相 > [相] > 模型 > 壁面碰撞
节点路径示例	拉格朗日多相 > 拉格朗日相 > [相] > 模型 > Bai-Gosman 壁面碰撞
要求	材料：气体、液体、多相、多组分气体或多组分液体（适用于多组分气体或多组分液体，或适用于多相流模型：流体体积 (VOF)，需要更多模型来显示流模型。）流体：耦合或分离在拉格朗日多相 > 拉格朗日相 > [相] > 模型中：颗粒类型：材料颗粒球形颗粒：球形（自动选择）材料：液体或多组分液体
属性	关键属性包括：壁面状态。请参见 Bai-Gosman 壁面碰撞属性。
激活	模型控制（子节点）	请参见转换温度下限和上限属性。
	材料	临界压力、临界温度、动力粘度、莱登弗洛斯特温度、常压沸腾温度、标准莱登弗洛斯特温度、饱和压力、饱和温度、表面张力。请参见材料和方法。
	边界输入	`Bai-Gosman`、`粘附模式`。请参见 Bai-Gosman 边界设置。
	场函数	液滴动力粘度、液滴莱登弗洛斯特温度、液滴饱和温度、液滴表面张力。请参见拉格朗日多相场函数参考。

Bai-Gosman 壁面碰撞属性

子粒子束

飞溅/破碎过程中要创建的子粒子束数目。

壁面状态

此属性定义不渗透边界（液膜边界除外）是被视为湿边界还是干边界。在液膜边界的情况下，当液膜厚度大于零时，壁面被视为湿壁面。请参见 Bai-Gosman 壁面碰撞。

湿

指定壁面为湿壁面；根据韦伯数和壁面温度，液滴碰撞将产生不同的结果：

韦伯数较小时，液滴粘附、反弹或扩散。
韦伯数较大时，液滴飞溅、破碎并扩散，或破碎并反弹。

干

指定壁面为干壁面；根据韦伯数和壁面温度，液滴碰撞将产生不同的结果：

韦伯数较小时，液滴扩散或反弹。
韦伯数较大时，液滴飞溅、破碎并扩散，或破碎并反弹。

当温度足够高时，会发生莱登弗洛斯特效应。

WeT1

温度范围 2（Eqn. (3193) 和 Eqn. (3194)）与范围 3（Eqn. (3198) 和 Eqn. (3199)）破碎的最小韦伯数。

W e_{T 1}

WeT2

温度范围 2 破碎与扩展的最小韦伯数，请参见 Eqn. (3194) 和 Eqn. (3195)。

W e_{T 2}

Rosin-Rammler 指数

Rosin-Rammler 尺寸分布指数，Eqn. (3190) 中的。

q

Cf

飞溅生成液滴的壁面摩擦系数，请参见 Eqn. (3191)。

Aw

确定飞溅期开始的系数，请参见 Eqn. (3185)。

a0

确定飞溅生成液滴数的系数，请参见 Eqn. (3189)。

韦伯反弹

范围 1 反弹的最小韦伯数。默认值为 2。

韦伯扩散

范围 1 扩散的最小韦伯数。默认值为 20。

最小喷射角

与飞溅生成液滴壁面的最小喷射角。

最大喷射角

与飞溅生成液滴壁面的最大喷射角。

Cb

基础系数

C_{b}

（在 Eqn. (3188) 中），在温度范围 1 内适用。默认值为 0.2。

Crd

范围系数

C_{r d}

（用于 Eqn. (3188) 中的干燥壁面），在温度范围 1 内适用。默认值为 0.6。

Crw

范围系数

C_{r w}

（用于 Eqn. (3188) 中的湿壁面），在温度范围 1 内适用。默认值为 0.75。

如果设置 Cb=0 且 Crd=Crw=0，将模拟液滴扩散而不飞溅。

如果设置 Cb=1 且 Crd=Crw=0，将模拟液滴飞溅而不扩散。

转变温度下限和上限属性

转变温度下限和转变温度上限节点是 Bai-Gosman 壁面碰撞节点的子节点。

转变温度下限: 范围 1 和范围 2 的转变温度（Eqn. (3179) 和 Eqn. (3192) 中的）。 $T_{12}$ 此值应约为液滴的沸腾温度。
转变温度上限: 范围 2 和范围 3 的转变温度（Eqn. (3192) 和 Eqn. (3197) 中的）。 $T_{23}$ 此值应约为液滴的莱登弗洛斯特温度。

材料和方法

选择 Bai-Gosman 壁面碰撞模型可激活液体 > [液体]（默认液体为 H2O）下面的以下材料属性：

动力粘度

液滴的动力粘度。

莱登弗洛斯特温度

莱登弗洛斯特效应开始时的温度。请参见使用莱登弗洛斯特温度。


方法	对应方法节点
Habchi	Habchi。显示 Eqn. (169) 中的以下项：临界温度 $T_{c}$ 常压沸腾温度 $T_{b}$ 标准莱登弗洛斯特温度 $T_{L}^{1}$
林哈德	林哈德临界温度，在 Eqn. (168) 中 $T_{c}$
施皮格勒	施皮格勒临界温度，在 Eqn. (167) 中 $T_{c}$

饱和压力

蒸汽饱和压力。在为饱和温度选择迭代方法时可用。


方法	对应方法节点
安托因方程	安托因方程请参见使用安托因方程。
瓦格纳方程	瓦格纳方程请参见使用瓦格纳方程。

饱和温度

液滴饱和温度。


方法	对应方法节点
迭代此方法使用二分法和阻尼牛顿法的组合，从饱和压力曲线提取与给定网格单元压力相对应的饱和温度。此迭代方法首先使用二分法来获得良好的初始猜测，迭代次数小于等于最大二等分迭代的迭代次数，然后使用牛顿法，迭代次数小于等于最大牛顿迭代的次数。	迭代此节点具有以下属性： Alpha 如果牛顿方法超出二分法中使用的温度范围，则使用阻尼因子。默认值 1。最大变化在迭代中允许的最大温度变化，给定为温度范围的百分比。默认值为 0.3。收敛容差如果连续更新的更改小于此值，则解算方案已收敛。默认值 0.01。最大牛顿迭代牛顿法的最大迭代次数。默认值为 20。最大二等分迭代二等分的最大迭代次数。默认值为 5。最小温度二分法的温度范围的下限。默认值为 273.15 K。临界压力蒸汽的临界压力。临界温度蒸汽的临界温度。饱和压力蒸汽饱和压力。请参见饱和压力。

表面张力

液滴的表面张力。

Bai-Gosman 边界设置

壁面、挡板、液膜、相不透过、接触交界面或映射

模式: 当激活 Bai-Gosman 壁面碰撞模型时，Bai-Gosman 选项在拉格朗日相 > [相] > 边界条件 > [边界] > 物理条件下的模式节点上变为可用。请参见 Bai-Gosman 边界相互作用模式。

壁面、挡板、液膜、相不透过、接触交界面或映射

粘附模式

激活 Bai-Gosman 模式时（直接通过模式节点或选择复合模式时），{465}拉格朗日相{468}[相]{469}{470}边界条件{471}{472}壁面{473}{474}物理条件{475}{476}中将显示额外节点粘附模式。通过粘附模式，可以选择在碰撞满足粘附条件时使用的特定边界相互作用模式。此条件的默认模式为“粘附”。


模式	结果
复合	液滴展示了退出、反弹、粘附和蒸发。
退出	液滴离开域。
反弹	液滴反弹。
粘附	液滴粘附。这是默认设置。
蒸发	液滴蒸发。