Fluent 欧拉液固多相流案例 | 水和沙子搅拌混合

这个问题涉及到叶轮驱动的混合槽的瞬时启动。第一阶段是水，第二阶段是由直径111微米的砂粒组成。沙粒最初沉积在罐底，刚好位于叶轮上方。混合槽和初始砂位的示意图如下图所示。该域被建模为二维轴对称。 

“固定值”选项将用于模拟叶轮。实验数据用于表示叶轮位置处的时间平均速度和湍流值。这种方法避免了对叶轮本身进行建模的需要。这些实验数据以用户定义的函数提供。

1、启动Fluent软件，选择2D版本，双精度，然后导入网格，网格文件在文章末尾有链接下载。 

通过网格调整操作，调整如下我们习惯的视图。 

2、求解器设置如下。 

3、模型选择。

多相流选择欧拉模型。 

湍流模型选择如下。 

4、材料设置。在Fluid材料库中调出液态水，并且新创建沙子材料，沙子材料密度为2500。材料创建比较基本的操作，此处不详细描述。

将液态水赋予多相流的主相，将沙赋予多相流的第二相。由于第二相是颗粒相，相关的颗粒模型选取如下图片所示。 

两相的相互作用有两方面，一是Drag力，另一个是Turbulence Interaction。 

5、加载UDF描述叶片旋转作用。 

将UDF动量相给到相应的计算域。在Cell Zone Conditions面板中，选择fix-zone计算域，Phase选择water，然后点击Edit按钮打开对话框，设置如下。 

同样，选择fix-zone计算域，但是Phase选择sand，然后点击Edit按钮打开对话框，设置如下。 

6、松弛因子设置。Pressure设置为0.5，Momentum设置为0.2，Turbulent Viscosity设置为0.8。

7、初始化。采用默认的设置进行初始化，然后patch沙子部分作为初始状态。 

 8、求解设置。 

 9、计算结果。

1s时刻沙子体积分数分布。 

2s时刻沙子体积分数分布。