混合多相流 (MMP)
在混合多相流 (MMP) 模型中,质量、动量和能量均视为混合物物理量,而不是相物理量。Simcenter STAR-CCM+ 将混合物的输运方程作为一个整体进行求解,而非针对每个相单独进行求解。相比单独模拟每个相的模型,此模型的计算效率更高。
混合多相流 (MMP) 模型与流体体积 (VOF) 多相流模型类似。该模型可用于相的任意组合,该组合包含任意类型的相间相互作用。实际上,VOF 可视为多相混合物的特殊情况,它具有专用的对流格式且无扩散。多相混合物模型用于替代计算成本更高的欧拉多相流 (EMP) 模型。但在某些情况下,相物理量之间的较大变化无法很好地求解。
当混合物属性不是相属性的理想近似值时,不宜使用多相混合物 (MMP) 模型。在这种情况下,EMP 模型是一种更好的选择。多相混合物模型 (MMP) 适用于网格对于求解相之间的交界面而言过于粗糙的情况。因此,即使在精细网格上,亦无法期望 MMP 模型对清晰的交界面进行求解。如果期望在离散混合多相流模拟过程中,相之间出现分层自由表面流和清晰的交界面,可以结合使用自适应交界面锐化 (ADIS) 与大规模交界面检测来识别清晰的交界面,并在计算网格上求解它们。此功能可用于对同一模拟中的两个流态—离散和分层—进行建模。因此,混合多相流 (MMP) 模型可作为计算成本较低的 VOF 模型的替代方法,用于对此类流态建模。
如果可以使用加权物理属性来表示相的混合物,则可以应用多相混合物 (MMP) 模型。可以对混合物的一组动量、质量和能量传输方程进行求解,并求解相体积分数的输运方程。还可以对相之间的滑移速度建模。
- 不支持耦合求解器。
- 尽管此模型支持无粘性流,但相关相间相互作用(蒸发/冷凝和基于曳力的相滑移)与无粘性流不兼容。这些相间相互作用需要动力粘度。
在工业应用中,多相混合物 (MMP) 模型的示例包括蒸汽发生器、引擎冷却系统和燃料电池。