FloEFD案例|01溃坝流动模拟(VOF)
本文摘要(由AI生成):
本文介绍了使用FloEFD模拟溃坝流动现象的案例,通过模型准备、网格划分、求解设置和后处理四个步骤,演示了自由面问题仿真的一般过程。本案例主要研究考虑重力作用下,两个竖直隔离墙之间水的流体静力学平衡问题。FloEFD相对Fluent、STAR-CCM+而言,对于多相流问题的模拟具有很多局限性,但是可以通过自由面来仿真两个不相溶流体。如果两种流体彼此之间完全无法溶解,则为不互溶流体。自由面就是不互溶流体之间的一个分界面。如在一种液体和一种气体之间存在这样的分界面。
本案例演示采用FloEFD模拟溃坝流动现象,通过此案例的操作,熟悉自由面问题仿真的一般过程。
本案例包含内容:
1. 模型准备
2. 网格划分
3. 求解设置
4. 后处理
一、问题描述
如下图所示,当阻挡水体的右墙被移走,水将自由涌入容器中。观察水在容器中的变化情况。几何模型为SolidWorks格式。
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575179165958_u7utde.jpg?imageView2/0)
二、 仿真目的
研究考虑重力作用下,两个竖直隔离墙之间水的流体静力学平衡问题。
三、CFD过程演示
1 模型准备
通常对于复杂模型,为减少网格数量,需要去掉无用的螺钉、孔、倒角等对仿真结果影响很小的不必要特征。此项目中模型较为简单,因此无需简化。
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575179167620_yc6xas.jpg?imageView2/0)
步骤2:勾选分析【外部】,单击【检查】,显示状态成功,模型正常。
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1575179166717_4rwtvg.jpg?imageView2/0)
2 网格划分
步骤1:在【网格】节点,右击【全局网格】,选择【编辑定义…】
网格生成完成后,在【结果】节点下的【网格】节点进入网格查看设置界面。这里不赘述。
3 求解设置
步骤1:在【边界条件】节点,右击选择【插入边界条件…】
步骤2:选择计算域顶部面,在【类型】中单击【压力开口】并选择【环境压力】,此项目中其值保持默认。
步骤1:在菜单栏【流动分析】下拉栏【插入】下拉栏选择【初始条件…】
步骤2:按下图所示,可设置一个或者多个点流体密度目标监测值
步骤1:在菜单栏【流动分析】下拉栏选择【计算控制选项…】
步骤2:在计算控制选项面板【求解】选项卡,【时间步长】设置为【手动】数值大小为0.005s
步骤3:在计算控制选项面板【保存】选项卡,按下图所示保存瞬态结果
步骤2:在运行窗口选择【新建计算】,单击【运行】,开始计算至满足收敛标准。
4 后处理
计算结果将自动加载。如果没有,请在工具栏单击【加载/卸载】按钮。
步骤1:在【结果】节点,右击【切面图】选择【插入】进入切面图设置面板
步骤1:右击【结果】节点,选择【瞬态浏览器】在图形窗口显示动画播放工具栏
步骤1:右击【结果】节点,选择【瞬态浏览器】在图形窗口显示动画播放工具栏
四、总结
FloEFD相对Fluent、STAR-CCM+而言,对于多相流问题的模拟具有很多局限性,但是可以通过自由面来仿真两个不相溶流体。如果两种流体彼此之间完全无法溶解,则为不互溶流体。自由面就是不互溶流体之间的一个分界面。如在一种液体和一种气体之间存在这样的分界面。