对离散相剥离液膜建模(液膜至 LMP)

通过 Simcenter STAR-CCM+ 中的剥离模型,可以对由于跨表面发生波剥离或尖角处出现边缘剥离而导致液滴从液膜剥离形成拉格朗日相的过程建模。

在液膜流中,波在表面上生成不稳定内容,而这些不稳定内容形成液滴从液膜剥离。这些液滴在总体流体流中连带。同样地,当液膜流经锐边时,液滴也会从液膜剥离。

在流体-拉格朗日相互作用下,液膜剥离喷射器用来标明某个液膜表面,液滴从该表面离开液膜并喷入流主体。设置液膜剥离模拟包括与设置液膜壳区域相同的基本方法。在连续体中选择“拉格朗日多相”后,将添加拉格朗日特征,从而激活波剥离和/或边缘剥离并使用液膜剥离喷射器。

可以在液膜表面上形成液滴,并且这些液滴在后续时间步将立即强制返回到液膜中。

要对离散相剥离液膜的过程建模:
  1. 右键单击多相相互作用 > 相间相互作用 > [相间相互作用] > 模型节点,然后从可选模型组合框中选择剥离。
  2. 如果对多组分液膜和多组分液滴建模,需要在两个相之间映射组分。
  3. 要激活波剥离和/或边缘剥离选项,选择[相间相互作用] > 模型 > 剥离节点,然后执行以下操作之一:
    剥离选项 步骤
    边缘剥离 右键单击剥离 > 边缘剥离节点并指定最小棱角值。

    请参见边缘剥离。

    波剥离
    1. 右键单击剥离 > 波剥离 节点并指定以下内容:
      • cH - 最小液膜厚度系数。
      • cD - 液滴直径系数。
      • cB - 破碎速率缩放系数。
      • 气体速度比例因子 - 摩擦速度与自由流气体速度之比的比例因子。
    2. 展开波剥离节点,然后指定最小颗粒直径值。
    请参见波剥离。
    边缘和波状剥离 设置上述所有属性。
    请参见剥离模型属性。
    特定的液膜相只能具备一个边缘剥离相间相互作用和一个波剥离相间相互作用。
  4. 要注入拉格朗日相,创建剥离喷射器:
    1. 右键单击喷射器节点,然后选择新建。
    2. 选择喷射器 > [喷射器]节点,然后设置以下属性:
      属性 设置
      拉格朗日相 转换拉格朗日相。
      类型 液膜剥离

      LMP 液滴喷射到流主体中。

      输入

      指定用于生成喷射点的实体。在此例中,选择原始流体区域上的液膜交界面边界。

    3. 如果需要随机粒子束喷射时间在时间步范围内,选择[喷射器] > 条件 > 时间随机化值节点,然后激活随机。
      请参见时间随机化。
    4. 要设置每个喷射点和每个时间步的粒子束流数(在非稳态模拟中),选择[喷射器] > 值节点,然后指定粒子束流值。
      请参见粒子束流。
注如果没有为拉格朗日相激活液膜剥离喷射器,液膜剥离模型仍处于活动状态。在这种情景下,显示一条类似如下的警告消息:

警告:警告:剥离喷射器[液膜剥离喷射器]处于非活动状态,因为尚未选择拉格朗日相。[液膜]的液膜剥离模型将剥离成空。

计算液膜侧的剥离,但剥离质量不传递到拉格朗日相。当希望剥离质量对相关传输过程的贡献忽略不计时,此功能非常有用。