设置边界条件

需要指定每相的边界条件和值。

体积分数在速度或质量流量入口或者压力出口处指定,但不在壁面或出口边界处指定。体积分数用于确定该相进入计算域的数量。

相渗透率在壁面和出口边界处指定。可以将特定相的边界定义为渗透或不渗透。渗透壁面相条件允许选定相渗透壁面,因此壁面的行为与该相的出口类似。域中的其他相仍将边界视为壁面。例如,此相条件可用于对表面上的相沉积建模,或者对在自由表面处脱离液体的气体(脱气)建模。在相渗透壁面上,平行于壁面的任何相速度分量将根据壁面边界条件进行处理。例如,在固定几何情况下,对于非滑移壁面为零。

边界渗透率设置具有优势的一个示例是对包含空气和水的鼓泡塔建模。在此案例中,可以指定出口处的脱气边界,它允许空气但不允许水退出流体域。在出口边界处,可将相不渗透选项用于水相,因此该列内的水质量守恒,同时允许气泡逸出。Simcenter STAR-CCM+ 可平衡域入口和出口处的空气质量流量,然后根据连续性计算整个域中每个相的体积分数。

渗透壁面相条件的一个示例是涉及液滴在壁面沉积的案例。渗透壁面方法假设当液滴碰撞表面时会粘在上面,因此液滴从流场中移除。渗透壁面相条件表示相以逼近表面的速率离开流体域。它还假定沉积层足够薄,以便不会影响流场。如果并非所有液滴都粘在壁面上,则可调整壁面渗透率因子来限制壁面处移除的质量通量。

此过程中的步骤用于接续建模欧拉多相流中的步骤 6。

要指定每个相的边界条件和值:

  1. 对于每个边界,展开区域 > [区域] > 边界 > [边界] > 相条件节点,然后指定条件和值。

    可以为以下内容指定边界条件和值:

    • 体积分数

    • 壁面和出口边界处的相渗透率。

  2. 如果要将出口定义为对特定相不渗透,使其行为类似于壁面,则选择[出口边界] > 相条件 > [相]节点,将类型设为不渗透
  3. 如果要将壁面定义为对某一相渗透或半渗透,则选择[壁面边界] > 相条件 > [相]节点,将类型设为相渗透

    要调整从壁面边界移除的质量通量的比例,选择[相] > 物理值 > 壁面渗透率节点,指定一个介于 0 和 1 之间的值。值 1 表示纯出口,值 0 表示壁面。

    请参见边界设置

返回到欧拉多相流建模,然后继续执行步骤 7