Fluent VOF+重叠网格 圆柱入水（一）

本案例利用Fluent中的VOF模型和重叠网格技术，对水平圆柱以恒定速度入水问题进行了仿真计算。

以miao实验为例，展开砰击系数的计算。该案例仅作简单介绍，后续可以运用到小球自由落体入水、船舶出入水、水上飞机出入水等多种案例的计算。

1 workbench 设置

1.1 选择以下三个模块进行流体计算

2 SCDM 设置

2.1 导入几何

依据相关实验进行几何划分，具体尺寸如下图。

3 FLUENT 设置

3.1 General设置

由于是瞬态态求解问题，此处设置为稳态计算模式。并开启相关的重力选项。

3.2 网格导入

由于运用了重叠网格技术，因此导入方式有所不同。

首先导入背景网格，其次导入前景网格，前景网格导入方式如下图。

3.3 材料定义

本案例模拟圆柱入水，因此选择的材料为水。

3.4 模型设置

并开启VOF多相流模型。VOF模型设置如下，并开启表面张力，水的表面张力系数定义为常数0.072。

湍流模型选择k-e模型。

3.5 圆柱运动设置

对前景网格进行运动设置，采用网格运动的方式，本案例以实验中的0.5124m/s展开计算。具体的输入如下图所示。

3.6 边界条件设置

此处进行边界条件设置，上边界设置为压力出口，下边界设置为速度进口。前景网格外边界设置为overset边界。

3.7 初始化设置

首先进行初始化设置，此处采用标准初始化，相2的体积分数设置为1。

然后进行局部初始化设置，局部初始化前对水域进行网格标记，标记方式如下图。

标记成功后进行局部初始化的设置。

3.8 计算设置

进行初始化后，设置时间步长0.0001，计算步5000步。

开启抨击力监测，对圆柱入水抨击系数展开监测。

3.9 后处理设置

对计算完成后的圆柱恒定速度入水动画进行绘制。