如何在fluent中设置多相流DOCWord格式.docx

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BoundaryConditions...

7）设置模拟具体的解参数

Solve

Controls

Solution...

8）初始化解和为第二相设定初始体积份额。

Initialize

Patch...

9）计算求解和检查结果

*欧拉多相流模拟的附加指南（AdditionalGuidelinesforEulerianMultiphaseSimulations）

一旦你决定了欧拉多相流模型适合你的问题，你应当考虑求解你的多相流问题的需求计算能力。

要求的计算能力很强的依赖于所求解的输运方程的个数和耦合程度。

对欧拉多相流模型，有大数量的高度耦合的输运方程，计算的耗费将很高，在设置你的问题前，尽可能减少问题的statement到最简化的可能形式。

在你开始第一次求解尝试，取而代之尽力去求解多相流动的所有的复杂方面，你可以以简单近似地开始并且知道问题定义的最终形式。

简化多相流问题的一些建议列举如下：

1．使用六面体或四边形网格（而不用四面体或三角形网格）。

2．减少相的数目。

你会发现即使简单的近似也会给你的问题提供有用的信息。

3.2选用多相流模型并指定相数（EnablingtheMultiphaseModelandSpecifyingtheNumberofPhases）

为了选VOF,mixture,Eulerian多相流模型，在MultiphaseModelpanel下选VolumeofFluid,Mixture,orEulerianastheModel。

如果你选的欧拉模型，输入如下：

∙numberofphases：

为了给多相流计算指定相数，在NumberofPhases下输入合适的值。

你最多可以指定20相。

∙（optional）cavitationeffects：

包含气穴影响（IncludingCavitationEffects）

对混合的欧拉模型计算，包含气穴影响是可能的。

为了选气穴模型，在MultiphaseModelpanel中InterphaseMassTransfer下打开Cavitation。

由于气穴影响，接下来你应指定在使用传质计算时的两个参数。

这些参数的指定应当于调查下的流动特征参数相一致：

Reynoldsnumberandcavitationnumber。

在MultiphaseModelpanel中CavitationParameters下面，设置VaporizationPressure（PV）和BubbleNumberDensity（

）。

的默认值是10000，由Kubotaetal推荐。

默认的PV值是2367.8，环境温度下水的汽化压力。

3.3定义相概述（OverviewofDefiningthePhases）

为了定义相（包括它们的材料属性）和相间的相互作用（例如，欧拉模型中的曳力函数），你将使用Phasespanel（Figure 

1）.Define

Phases...

Figure1:

ThePhasesPanel

这个面板中Phase下的每一项两类之一，如在Type列表中所示：

primary-phase指出了所选项是主相，secondary-phase指出所选项是第二相。

指定相之间的相互作用，点击Interaction...button.。

3.3.1DefiningthePrimaryPhase定义主相

！

通常，你可以你喜欢的任何方式指定主相和第二相。

考虑你的选择如何影响问题的设置是一种很好的主意，特别是在复杂的问题中。

例如，对区域一部分中的一相，如果你计划patch其初始体积份额为1，指定这个相为第二相更方便。

同样，如果一相是可压缩的，为了提高解的稳定性，建议你指定它为主相。

记住，只能有一相是可压缩的。

确定你没有选择可压缩材料（也就是对密度使用可压缩理想气体定律的材料）为多于一相的。

1）Selectphase-1inthePhaselist.

2）ClickSet...,andthePrimaryPhasepanel（Figure2）willopen.

Figure2:

ThePrimaryPhasePanel

3）InthePrimaryPhasepanel,enteraNameforthephase.

4）SpecifywhichmaterialthephasecontainsbychoosingtheappropriatematerialinthePhaseMaterialdrop-downlist.

5）DefinethematerialpropertiesforthePhaseMaterial.

Ø

ClickEdit...,andtheMaterialpanelwillopen.

IntheMaterialpanel,checktheproperties,andmodifythemifnecessary.

Ifyoumakechangestotheproperties,remembertoclickChangebeforeclosingtheMaterialpanel.

6）ClickOKinthePrimaryPhasepanel.

3.3.2DefiningaNon-GranularSecondaryPhase定义非颗粒（即液体或气体）第二相

1）Selectthephase（e.g.,phase-2）inthePhaselist.

2）ClickSet...,andtheSecondaryPhasepanel（Figure3）willopen.

Figure3:

TheSecondaryPhasePanelforaNon-GranularPhase

3）IntheSecondaryPhasepanel,enteraNameforthephase.

5）DefinethematerialpropertiesforthePhaseMaterial,followingthesameprocedureyouusedtosetthematerialpropertiesfortheprimaryphase.

6）IntheSecondaryPhasepanel,specifytheDiameterofthebubblesordropletsofthisphase.Youcanspecifyaconstantvalue,oruseauser-definedfunction.SeetheseparateUDFManualfordetailsaboutuser-definedfunctions.

7）ClickOKintheSecondaryPhasepanel.

3.3.3DefiningaGranularSecondaryPhase定义颗粒第二相

2）ClickSet...,andtheSecondaryPhasepanel（Figure 

4）willopen.

5）DefinethematerialpropertiesforthePhaseMaterial,followingthesameprocedureyouusedtosetthematerialpropertiesfortheprimaryphase.Foragranularphase（whichmustbeplacedinthefluidmaterialscategory）.

Youneedtospecifyonlythedensity;

youcanignorethevaluesfortheotherproperties,sincetheywillnotbeused.IntheSecondaryPhasepanel.

6） 

Enablethe 

Granular 

option.

7） 

（optional）Enablethe 

PackedBed 

optionifyouwanttofreezethevelocityfieldforthegranularphase.

Notethatwhenyouselectthepackedbedoptionforaphase,youshouldalsousethefixedvelocityoptionwithavalueofzeroforallvelocitycomponentsforallinteriorcellzonesforthatphase.

8）Specifythe 

GranularTemperatureModel.Chooseeitherthedefault 

PhaseProperty 

optionorthe 

PartialDifferentialEquation 

option.

Figure4:

TheSecondaryPhasePanelforaGranularPhase

9）Inthe 

SecondaryPhase 

dialogbox,specifythefollowingpropertiesoftheparticlesofthisphase:

Diameter 

specifiesthediameteroftheparticles.Youcanselect 

constant 

inthedrop-downlistandspecifyaconstantvalue,orselect 

user-defined 

touseauser-definedfunction.

GranularViscosity 

specifiesthekineticpartofthegranularviscosityoftheparticles（μs,kin 

）.Youcanselectconstant 

（thedefault）inthedrop-downlistandspecifyaconstantvalue,select 

syamlal-obrien 

tocomputethevalue 

select 

gidaspow 

orselect 

touseauser-definedfunction.

GranularBulkViscosity 

specifiesthesolidsbulkviscosity（λq）.Youcanselect 

lun-et-al 

FrictionalViscosity 

specifiesashearviscositybasedontheviscous-plasticflow（μs,fr 

）.Bydefault,thefrictionalviscosityisneglected,asindicatedbythedefaultselectionof 

none 

inthedrop-downlist.Ifyouwanttoincludethefrictionalviscosity,youcanselect 

andspecifyaconstantvalue,select 

schaeffer 

johnson-et-al 

tocomputethevalue,orselect 

AngleofInternalFriction 

specifiesaconstantvaluefortheangle 

φusedinSchaeffer'

sexpressionforfrictionalviscosity.Thisparameterisrelevantonlyifyouhaveselected 

or 

forthe 

FrictionalViscosity.

FrictionalPressure 

specifiesthepressuregradientterm,▽Pfriction,inthegranular-phasemomentumequation.Choose 

toexcludefrictionalpressurefromyourcalculation, 

johnson-et-al, 

syamlal-obrien, 

based-ktgfwherethefrictionalpressureisdefinedbythekinetictheory.Thesolidspressuretendstoalargevaluenearthepackinglimit,dependingonthemodelselectedfortheradialdistributionfunction.Youmusthookauser-definedfunctionwhenselectingthe 

FrictionalModulus 

isdefinedas 

with 

G≥0,whichisthe 

derived 

option.Youcanalsospecifya 

functionforthefrictionalmodulus.

FrictionPackingLimit 

specifiesathresholdvolumefraction（开始体积分数）atwhichthefrictionalregimebecomesdominant.Itisassumedthatforamaximumpackinglimitof0.6,thefrictionalregimestartsatavolumefractionofabout0.5.Thisisonlyageneralruleofthumbastheremaybeotherfactorsinvolved.

GranularConductivity 

specifiesthesolidsgranularconductivity（kθs 

）.Youcanselect 

tocomputethevalue,select 

Note,however,that 

ANSYSFLUENT 

currentlyusesanalgebraicrelationforthegranulartemperature.Thishasbeenobtainedbyneglectingconvectionanddiffusioninthetransportequation.

GranularTemperature 

specifiestemperature 

forthesolidsphaseandisproportionaltothekineticenergyoftherandommotionoftheparticles.Chooseeitherthe 

algebraic,the 

constant,or 

SolidsPressure 

specifiesthepressuregradientterm,▽Ps 

inthegranular-phasemomentumequation.Chooseeitherthe 

lun-et-al,the 

syamlal-obrien,the 

ma-ahmadi, 

none,ora 

RadialDistribution 

specifiesacorrectionfactorthatmodifiestheprobabilityofcollisionsbetweengrainswhenthesolidgranularphasebecomesdense.Chooseeitherthe 

ma-ahmadi,the 

arastoopour,ora 

ElasticityModulus 

.

PackingLimit 

specifiesthemaximumvolumefractionforthegranularphase（αs,max 

）.Formonodispersedspheres,thepackinglimitisabout0.63,whichisthedefaultvaluein 

ANSYSFLUENT.Inpolydispersedcases,however,smallerspherescanfillthesmallgapsbetweenlargerspheres,soyoumayneedtoincreasethemaximumpackinglimit.

10）Click 

OK 

inthe 

dialogbox.

3.3.4DefiningtheInterfacialAreaConcentration

TodefinetheinterfacialareaconcentrationonthesecondaryphaseintheEulerianmodel,performthefollowingsteps:

1）Selectthephase（e.g., 

phase-2）inthe 

Phases 

list.

2）Click 

Edit... 

toopenthe 

3）Inthe 

dialogbox,entera 

Name 

forthephase.

4）Specifywhichmaterialthephasecontainsbychoosingtheappropriatematerialinthe 

PhaseMaterial 

drop-downlist.

5）Definethematerial