针对雾化过程与液滴属性仿真计算,CFDPro可分析不同喷嘴对应的初次雾化和二次雾化过程,结合自主开发雾化后处理程序,可获得高保真雾化数据,帮助客户理解雾化机理,建立雾化数据库。可以模拟气-液两相流动、微通道内的多相流动过程等,分析出燃油的状态和实际压力场、速度场,温度场,雾化效果等数值仿真结果。
相对于其它CFD软件,CFDPro具有以下功能优势:
采用Level Set方法进行相界面捕捉
Level Set 界面捕捉方法采用距离函数的零值面描述气液相界面,具有连续、可导的特性,因此能够更加方便地计算表面张力和曲率,适合处理界面的剧烈变形、破碎、聚并等问题;
Level Set 方法不需要界面重构,保证了界面的真实情况,减少了计算量。
多相流模型及相变模型
目前大多数软件在模拟相变问题时均需要用户自定义多相流模型及相变模型。CFDPro为用户提供丰富的多相流模型及相变模型,能够满足用户的大多数需求,且所有模型均通过相关验证,稳定可靠。
VLES湍流模型可与多相流模型耦合
CFDPro具有独特的超大涡模拟(Very-large Eddy Simulation, VLES),该模型在保证计算精度的同时,减少计算量,节约计算时间。除了VLES模型,还包括传统的RANS模型、大涡模拟(Large Eddy Simulation, LES),并且这些模型均可以与多相流模型耦合。
数值计算高效稳定
CFDPro可以高效利用并行资源,结合先进的网格技术、物理模型和离散格式,利用较少的网格得到更高的计算精度,加快计算速度。
采用CFDPro软件对离心喷嘴进行数值模拟,用界面捕捉方法对离心喷嘴问题进行求解。CFDPro提供Level Set方法进行气液相界面的捕捉。Level Set方法采用距离函数描述相界面所在位置,具有连续可导的特性,与VOF方法相比,可以更加准确的计算表面张力和曲率等,因此能够更加准确地处理相界面的破碎、聚并、变形、尖角等特殊问题,具有更高计算精度。另外由于Level Set方法不需要进行界面重构,因此能够减少部分计算量,并获得真实的相界面形状。
图1 压力分布图
图2 相界面图
图3 XY截面相含率分布图
图4 速度矢量图
针对离心喷嘴雾化仿真,CFDPro可以快速得到喷嘴的压力分布图、相含率分布图和速度矢量图,对于模拟复杂几何体上的复杂多相流流动具有很好的适应能力