融化-凝固模型参考

Simcenter STAR-CCM+ 为液膜提供融化与凝固模型。液膜融化与凝固模型类似于 VOF 融化与凝固模型。

1. 融化-凝固模型参考
理论 请参见融化与凝固
提供方式 [液膜相] > 模型 > 可选模型
节点路径示例 连续体 > 物理 1 > 模型 > 液膜 > [液膜相] > 模型 > 融化-凝固
要求

已在物理连续体中激活液膜模型。

已激活相应的能量模型:

  • 对于耦合流体模拟,已激活耦合能量

  • 对于分离流模拟,已激活分离流体温度分离流体等温分离流体焓

在液膜相模型选择对话框中:

  • 空间三维
  • 液膜流体流体模型
  • 材料液体多组分液体液 - 固 - 气混合物
  • 液膜能量:对于耦合流体模拟,已激活耦合温度;对于分离流模拟,已激活分离液膜温度
  • 可选模型“融化-凝固”
属性 请参见融化-凝固模型属性
激活 物理模型 移除固化膜

请参见固化膜移除属性

模型控制(子节点)

液-固组分映射

当液膜相材料为“液 - 固 - 气混合物”时显示。

固体密度

显示在移除固化液膜节点下。

材料属性
  • 分数固相曲线

  • 融合潜热

    当液膜相材料为“液 - 固 - 气混合物”时,只有生成热方法可用。此值是为液体组分指定的生成热与为固体组分指定的生成热之间的差。

  • 液相线温度

  • 固相线温度

对于膜的粘度和导热率,使用场函数是一种很好的做法,因为这些属性的值对于液态和固态互不相同。将这些属性设为相对固相体积分数或温度的函数。

场函数 请参见融化-凝固模型场函数

融化-凝固模型属性

线性化融化
激活时,此属性将线性化潜热的影响。
亚松弛因子
每次迭代时,此属性都会控制新计算的求解取代旧求解的范围。

液-固组分映射

当液膜相材料为“液 - 固 - 气混合物”时可用。

传递组分
指定液体组分和固体组分之间的映射。

固化膜移除属性

指定如何在模拟中处理固化质量。激活此模型时,将根据固体密度节点中指定的方法移除固化质量。留在液膜中的所有质量均为液体。

未激活此模型时,液膜将被视为固化质量和液体的均匀混合物。

平滑步数
如果已启用变形,则此属性将对固化质量表面建模所使用的变形表面的平滑产生影响。每次迭代时,将按指定的次数重复平滑过程。
固体时间步因子
如果已启用变形,则此属性将对固化质量表面建模所使用的变形表面的变形速度进行比例缩放。在实际的凝固模拟中,固化质量前的变形通常很小,在每个时间步处对求解的影响并不明显。此设置可用于按指定的因子加快计算速度。例如,通过将此因子设为 10,并将最大物理时间减少相同的因子,可以获得(理想近似)相同的固化质量形状,但速度大约会提高 10 倍。

融化-凝固模型场函数

激活液膜融化-凝固模型后,可以使用以下原始场函数。

相对固相体积分数
处于固态的液膜的体积分数。

固体密度属性

方法

指定固体的密度。

对于液体和多组分液体材料,默认值为液体,这会将固体的密度设为与液体的密度相同。也可以将固体密度指定为常数或场函数。

对于“液 - 固 - 气混合物”材料,只有固体方法可用,该方法会将固体的密度设为与材料的固体组分的密度相同。