拜求帮助-溢流堰后水跃模拟-流态存在问题

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拜求各位老师的帮忙,我尽可能的把问题说的详细一些,可能有些啰嗦。谢谢大家了。

本人在进行溢流堰后的水跃模拟计算,一个很简单的二维模型,上下游水位已知,想要得到的结果是上游水库水顺着堰流下来,快速的水流遇到下游较高水位,掺气旋滚形成水跃。但是计算到的流场分布存在问题,不清楚是怎么回事。下面是我建立的模型、边界条件及计算结果.


###下图为我所建立的二维模型,上游水深1.03m,下游水深0.4m,选择了VOF两相流模型,紊流RNGk-e模型。

1.jpg

设置边界条件时,我选择了两种方法分别进行了计算,算稳了之后的结果是差不多的。一种是:在紊流模型中打开open channel flow选项,在左端压力进口和右端压力出口设置中打开open channel选项,输入上游自由水面1.03m,下游自由水面0.4m,总水头等于水深(忽略上游水库行进流速水头)。上方为空气压力进口,压力默认为大气压。其他边界设为wall另一种是:在建立模型时将上游进口和下游出口划分成空气压力进口、水压力进口、空气压力出口、水压力出口,空气压力进出口压力值为大气压,水压力进出口用udf定义为沿水深线性增大的静水压强。
###下图为水气分布图,水为蓝色,空气为红色:

2.jpg


###下图为流速云图及局部速度矢量图:

3.jpg

堰区域:

4.jpg

出口处:

5.jpg


###下图为出口处按水气相画出的速度矢量图:

6.jpg


从图中可以看出,有两个问题,一个是下游出口流出的空气流速很大,另一个是出口处水存在很长距离的回流,与正确的流态不符,正确的流态出口处无论是水还是空气都应该以很小的流速均匀流出。我找其他人帮我用cfx算的,没有什么特殊的处理,就得到了正确的流态。
请各位大侠们帮帮忙,看看我计算过程中出了什么错误,很着急,万分感谢!!!

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