Fluent VOF仿真实例-水箱注水

工况描述：

一个空的水箱，水从入口注入。如下图所示，经过一个U型管后，水从出口流出。进口水质量流量为0.2 kg/s，仿真3.5s，观察这段时间内水箱内水流动状态。 

1、启动Fluent，设置如下。单核或者多核计算都可以。 

2、读入网格，网格在文章末尾有下载链接。进行网格缩放。 

3、湍流模型设置，选择realizable k-ε turbulence。 

4、设置多相流模型。选择VOF模型。 

VOF多相流模型，需要设置相。工况中是空气和水，Fluent中默认是空气，需要将水从材料数据库中调出来。当调出水后，设置第一相为水，如下图所示。同样操作，设置第二相为空气，命名为air，材料选择空气。 

设置表面张力模型，选择CSF模型。 

设置操作条件，主要设置重力和Specified Operating Density。 

5、边界条件设置。由于多相流模型中存在多相，因此边界条件需要分别对多相进行设置。本工况中含有水和空气两项，因此，边界需要分别对混合（mixture）、水和空气进行设置。

5.1 进口Inlet，对于mixture相，边界类型设置为Mass-Flow Inlet质量流量入口。 

进口Inlet，对于water相，设置进口水质量流量为0.2 kg/s。 

进口Inlet，对于water相，设置进口水质量流量为0 kg/s，即进口都是水。

5.2 出口Outlet，对于mixture相，边界类型设置为pressure-outlet压力出口。 

出口Outlet，对于air相，设置Backflow Volume Fraction为1，即水不反流。 

5.3 水箱上端开口ambient的边界设置，和outlet边界一摸一样设置。

6、求解设置，选择PISO，其余保留默认设置。 

松弛因子设置如下。 

7、初始化，开始时刻水箱是空箱，即充满是空气。 

8、求解，设置时间步长0.01s，计算3.5秒。然后点击计算。 

9、后处理

3.5s的水状态。 

3.5s内注水动画如下：

作者：曾社铨

来源：iCFD