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Fluent|奶冠

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20天前浏览12054

本文摘要(由AI生成):

本文介绍了使用Fluent软件模拟奶冠形成过程的方法。首先,创建了一个50mm x 50mm x 30mm的网格,采用0.5mm的网格尺寸进行网格划分。然后,在Fluent中以3D、Double Precision模式启动,并激活Volume of Fluid多相流模型和Implicit Body Force选项。接着,从材料数据库中添加菜单water-liquid(h2o<l>),设置空气为主相,水为次相,表面张力系数为0.071 n/m。在边界条件设置中,所有边界采用默认设置,计算域为全封闭结构。在计算求解方法中,采用瞬态计算,设置重力加速度为Z方向-9.81 m/s2。最后,创建新区域,初始化并Patch,指定标记区域水的体积分数为1,指定水滴区域速度为z方向-1.5 m/s,设置自动保存和等值面,设置迭代计算参数,进行奶冠形成过程的模拟计算。


奶冠是一种很有趣的物理现象。本案例利用VOF模型模拟奶冠形成过程。

1 问题描述


奶冠形成过程:水滴在重力作用下掉入液体中造成液体飞溅,形成类似皇冠形状。如下图所示。利用Fluent中的VOF模型很容易再现奶冠形成的完整过程。



创建长度50 mm,宽度50 mm,高度30 mm,采用0.5 mm网格尺寸进行网格划分,生成网格如下图所示。


2 Fluent设置

  • 3D、Double Precision模式启动Fluent

2.1 General设置

  • 如下图所示检查网格尺寸

  • 激活选项Transient采用瞬态计算,设置重力加速度为Z方向-9.81 m/s2

2.2 Models设置

  • 激活Volume of Fluid多相流模型
  • 激活选项Implicit Body Force

注:对于体积力驱动的流动问题,激活Implicit Body Force选项有助于提高计算稳定性。

2.3 Materials

  • 从材料数据库中添加菜单water-liquid(h2o<l>)

2.4 相设置

  • 设置空气为主相

  • 设置水为次相

  • 设置表面张力系数为0.071 n/m

2.5 边界条件设置

  • 所有边界采用默认设置,计算域为全封闭结构

2.6 Methods设置

  • 计算求解方法如下图所示

2.7 创建区域

  • 创建新区域

  • 定义一个球形区域

  • 定义一个长方体区域

2.8 初始化并Patch

  • 标准初始化

  • 指定标记区域水的体积分数为1

  • 指定水滴区域速度为z方向-1.5 m/s

  • 初始化后的体积分数如下图所示

2.9 自动保存

  • 设置自动保存,如下图所示

2.10 创建等值面

  • 设置等值面,如下图所示

2.11 设置迭代参数

  • 设置迭代计算参数

3 计算结果

  • 等值面变化动画

计算时间挺长,这里只算了一部分。

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首次发布时间:2019-11-19
最近编辑:20天前
CFD之道
博士 | 教师 探讨CFD职场生活,闲谈CFD里外
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1条评论
乌鸡别克斯坦
签名征集中
3年前
老师,想问问您最后的结果没有出现上面图片里的卫星液滴,是因为撞击速度不够还是没有耦合DPM模型呢?
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