Fluent VOF罐体晃动（一）

本案例利用Fluent中的VOF模型，对罐体晃动问题进行了仿真计算。

在罐体晃动问题中，一般需要定义区域速度。目前常用的定义方法有UDF与Fluent命名表达式两种。本文主要对Flunet命名表达式的方法进行仿真计算。采用该方法的优点是可以将罐体晃动进行参数化计算，这一部分以后再讲。

1 FLUENT设置

1.1 导入网格

网格由SpaceClaim软件生成的结构化网格。

1.2 General设置

由于是晃动问题，此处设置为瞬态计算

1.3 材料定义

因案例只进行简单模拟，此处添加材料为water。实际情况中要根据具体材料来设置。

1.4 模型设置

采用k-w SST 湍流模型，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。

1.5 网格标记

本案例中，水与空气在罐体中各占一半。因此将罐体下半部分网格进行标记。

1.6 初始化设置

进行初始化，相2的体积分数设置为0。

进行局部初始化，将罐体赋予水相。

进行后处理云图设置，若如图所示，可发现存在多相情况，即初始化过程正确，可进一步计算，否则重新进行初始化。

2 定义命名表达式

进行位移振幅设置，命名为Am，定义为0.2m。

设置振动频率，命名为f，定义为5Hz。

通过上述公式进行速度幅值计算：

对晃动速度进行计算：

3 罐体运动设置

双击打开流体域设置，打开Mesh Motion功能，由于罐体在x方向上晃动，因此选择x方向，点击vel，将晃动速度赋予罐体内部流体。

4 晃动结果

对罐体晃动情况进行监测，液相分布情况如下。