VOF|02界面建模

导读:介绍VOF界面建模方法

建模选项

  • 对于VOF模型(以及启用多流体VOF的欧拉多相模型),必须指定Interface Modeling选项。
  • 可选项包括:
  • VOF|02界面建模的图1
  • sharp:当各相之间存在明显界面时,推荐使用此选项
  • Dispersed:当次相分散在主相中时使用此方法
  • Sharp/Dispersed:当次相在计算域中同时以分离和分散状态存在时,使用此方法

离散方法

  • 通过点击“Interface Modeling Options”按钮,可以选择离散化选项。有两种选择:Zonal和Phase Localized
  • Zonal
  • 通过“Zonal”选项,可以根据区域相关斜率限制器slope limiter的值,在不同单元区域中设置扩散型或尖锐型界面建模。压缩方案的扩展VOF|02界面建模的图2

VOF|02界面建模的图3

  • 比如在多孔介质流动中
  • 多孔区采用Diffusive扩散界面建模
  • 多孔区外的Sharp界面模型

VOF|02界面建模的图4

  • Phase Localized Discretization
  • 同样允许采用Sharp/Dispersed界面建模。
  • 启用此选项后,在多相模型对话框的“Phase Interaction -> Discretization”选项卡中,为每个相对指定斜率限制器值slope limiter
  • 用于模拟具有尖锐界面(如自由表面)和分散界面(如气泡或液滴群)的组合

VOF|02界面建模的图5

VOF界面精度

  • Interfacial Anti-Diffusion可提高界面精度,以便在处理以下网格场景时使用锐界面模型
  • Coarser mesh
  • High aspect ratio
  • Mesh with large cell volume jump
  • Cut-Cell mesh
  • Polyhedral mesh
  • Skewed mesh
  • 在上述网格下激活该选项,可在界面处获得相对较好且清晰的求解结果。VOF|02界面建模的图6

VOF|02界面建模的图7

欧拉相数选择

  • 该选项允许指定多相计算的相数,最多可以在VOF模型中指定20个相
  • 在设置VOF模型后,还可以在对话框的“Phases”选项卡中Multiphase添加或删除相的数量。VOF|02界面建模的图8

混合模型

  • 耦合Level Set + VOF,用水平集函数定义与界面的距离
  • 与体积分数场相比,该函数变化平滑,可以用于计算曲率
  • 优势:对表面张力主导的流体更有效,且不需要VOF平滑处理
  • 不足:需要比VOF运行更精细的网格,且不支持多面体单元网格


VOF子模型

  • 在VOF子模型下,可使用以下两个子模型
  • Open Channel Flow:用于模拟开放通道流动
  • Open Channel Wave BC:能够为开放通道波边界设置特定参数。该选项不适用于轴对称情况。VOF|02界面建模的图9
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