替换 VOF 相

在某些 VOF 模拟中，待解决的网格、时间步或其他数值问题会导致出现数值通风。使用 VOF 相替换模型，可通过在指定区域中将不需要的相（通常为气体）替换成相应的相（通常为液体），减少或消除数值通风。如适用，可以指定相替换中的最大体积分数。

通风和数值通风

船舶应用中的通风指船体下方的空气携入。数值通风指由于待解决的网格、时间步或其他数值问题，模拟中错误地发生此现象。

示例如下：整个湿润的船体表面覆盖了一层空气，该空气层厚度约为第一个网格单元层高度的 0.3。由于空气的粘度比水低，因此模拟结果显示船体上的阻力减小。

通风在铸造应用中不常见，但数值通风可能出现在模拟中且可能对结果产生明显影响。例如，在模具填充模拟中，厚度为一个网格单元的空气层将热熔体与冷模具隔离开来。这种隔离会严重影响从熔体到模具的热传递，从而影响凝固时间和冷疤的发生。

示例如下：在熔体通过垂直通道向上游流动的反重力铸造工艺中，空气从熔体表层下方携入。此空气层会显著影响边界热传递。

VOF 相替换模型用于为每个网格单元指定限制（相替换体积分数限制），达到该限制时需要将不需要的气相替换成相应的液相。 VOF 相替换模型还可用于在气体总体流模拟（例如飞行器外部应用）中从壁面消除极薄液相。

如适用，可以指定相替换中的最大体积分数。激活 VOF 相替换模型后，Phase Volumetric Replacement Volume Fraction Limit of <phase>(<相> 的相体积替换体积分数限制) 场函数将变为可用。

此模型无法区分模拟中的真实通风和数值通风。当层厚度降至指定的阈值之下时，该模型会尝试消除指定的 VOF 相，并将其替换为其他指定的 VOF 相。

不会对传输方程的源项实施相替换；相反，在每次迭代中求解第一个传输方程之前，将覆盖某些场。对于每个网格单元，VOF 相替换模型会在所有旧变量更新之前执行以下操作：

此过程非常重要；否则相替换会对非稳态项有所贡献。

VOF 相替换模型不兼容以下操作：