欧拉:Hibiki 的鼓泡塔
本教程演示如何在 Simcenter STAR-CCM+ 中为欧拉多相湍流建模。
在本教程中,将根据 Hibiki 实验设置 [989] 模拟立式鼓泡塔,该实验设置广泛用于研究二相流体中的气泡动力学(如聚结和破碎现象)。该塔由空气相和水相组成,它们通过高度为 3.06 米、直径为 50.8 mm 的立式塔泵送。为了简化模拟设置并减少计算时间,采用轴对称模型。
以下示意图显示了配置:

使用欧拉多相流 (EMP) 模型模拟鼓泡塔中的稳态湍流。此模型适用于捕捉与水中离散空气相关联的流体动力学和湍流现象。该模型还提供曳力、升力、湍流耗散力和虚拟质量力模型,这些模型考虑了气泡和水相互作用时阻力、位移和湍流结构的影响。
教程的第一部分说明如何选择 EMP 和多相湍流模型,指定各相的属性以及定义相间相互作用。
在本教程的第二部分中,激活 S-Gamma 模型以模拟离散(空气)相中的气泡尺寸分布,同时考虑破碎和聚结效应。此模型预测 Sauter 平均直径,而此直径又被用于设置相间相互作用长度尺度。
本教程中还包括一个验证部分,该部分将两个模拟的结果与实验数据进行了比较。