概述
本案例是基于Fluent欧拉模型模拟煤油单液滴在水中的上升过程,包括模型和求解器设置方面的操作与建议。(不对之处,还请后台交流探讨)
•几何尺寸如图所示
•几何底部中心为直径为2mm煤油液滴,其他计算域为水
•煤油从底部至顶部的时间t以及速度、相图分布
液滴在静水中的上升过程,液滴的主要受力分析如下:
1导入网格
网格尺寸缩放及检查
网格细化(笔者直接在Fuent中细化网格)
•ICEM建模及网格剖分-网格数量为29441四边形单元
•FLUENT中进行网格细化-网格数量为117764四边形单元
2添加材料
两种材料:•Water(l) •Kerosene(l)
3设置模型
液滴速度很小,根据雷诺数设为层流流动
Eulerian模型设置
4设置边界条件
操作压力设为0,以便计算绝对压力
考虑重力、浮力
-指定重力加速度、轻相密度值,对于可压缩流,密度指定为0
其他都为壁面,边界条件默认
无压力边界,参考压力位置无效
注:新版本软件,默认的运行密度法“minimum-phase-average”,对于本案例将默认最小的相密度,即780kg/m3
5创建液滴计算域
设置液滴直径为2mm
6求解方法设置
PC-SIMPLE对瞬态计算鲁棒性较强
可以使用NITA来加速瞬态求解
如果收敛困难,可调节松弛因子URF数值
7初始化
计算域全部为水,后修补煤油液滴区域
8后处理
监测到液滴在初始阶段有一个加速过程,后匀速运动,大概约5S到达顶部