【多相流】fluent中如何选择多相流模型？（2）

本文摘要（由AI生成）：

本文主要介绍了计算流体力学在多相流研究中的应用，以及ANSYS Fluent中三种欧拉多相流模型的特点和适用范围。VOF模型适用于分层或自由表面流动，混合模型适用于相混合或分散相体积分数超过10%的流动，欧拉模型适用于颗粒状或非颗粒状流动的多相流问题。选择模型时需要考虑分散相分布、相间阻力定律和计算量等因素。

计算流体力学的发展为进一步了解多相流的动力学特性提供了基础。目前多相流数值计算主要有两种方法:欧拉-拉格朗日法和欧拉-欧拉法。

01—fluent中的多相流模型

• VOF模型

• Mixture模型

• Eulerian模型

• 对于相混合或分散相体积分数超过10%的含气泡、液滴和颗粒流，使用混合物模型或欧拉模型。
• 对于段塞流，使用VOF模型。
• 对于分层/自由表面流，使用VOF模型。
• 对于气动输送，对于均匀流使用混合物模型，对于颗粒流使用欧拉模型。
• 对于流化床和颗粒流使用欧拉模型。
• 对于浆体流动和水力输送，使用混合模型或欧拉模型。
• 对于沉降，使用欧拉模型。
• 对于涉及多种流态的复杂多相流，选择最感兴趣的流态，并选择最适合该流态的模型。注意，由于所使用的模型仅对模型的部分流动有效，因此结果的准确性将不如只涉及一个流动模式那么好。

正如本节所讨论的，VOF模型适用于分层或自由表面流动，混合和欧拉模型适用于相混合或分离或分散相体积分数超过10%的流动。（离散相体积分数小于或等于10%的流动可以用离散相模型来建模。）

要在混合模型和欧拉模型之间进行选择，你应考虑以下准则:

如果分散相分布较广(如果颗粒大小不同，且最大的颗粒没有从一次流场分离)，混合模型可能更好(计算成本较低)。如果分散相只集中在域的一部分，那么应该使用欧拉模型。

适用于系统的相间阻力定律是可用的(可以在ANSYS Fluent中使用，也可以通过用户定义的函数使用)，欧拉模型通常比混合模型提供更准确的结果。尽管你可以对混合模型应用相同的阻力定律，就像你可以对非颗粒欧拉模拟一样，如果相间阻力定律未知或者它们对系统的适用性值得怀疑，混合模型可能是一个更好的选择。大多数情况下，对于球形颗粒，Schiller-Naumann定律是足够的。对于非球形粒子，可以使用用户定义的函数。

如果你想求解一个更简单的问题，需要较少的计算量，混合模型可能是一个更好的选择，因为它求解的方程比欧拉模型少。如果精度比计算量更重要，欧拉模型是一个更好的选择。然而，欧拉模型的复杂性使其计算稳定性低于混合模型。