定义相间相互作用和流态转换

混合多相设置中的相间相互作用可根据局部流动条件和网格分辨率控制多相模型之间油的转换。

总体而言，需要四种相间相互作用：
相间相互作用 相 流态转换机制
MMP-MMP 油和空气
  • 选择表面张力模型和滑移速度模型，分别对表面张力效应以及油 MMP 和空气相之间的相对运动进行建模。
  • 选择 S-Gamma 破碎和 S-Gamma 聚结模型，对预测尺寸分布的破碎和聚结效应进行建模。
MMP-拉格朗日 油和油滴
  • 一次破碎：大液滴（MMP 液斑）通过 MMP 模型求解。油射流的自由表面流通过 MMP-LSI 模型求解。
  • 二次破碎：拉格朗日油滴形成使用已解析过渡模型进行建模。直径范围为 3e-4 m 到 0.002 m 的球形 MMP 油斑转换为等效质量拉格朗日油滴。
  • 亚网格过渡：满足亚网格尺度准则的拉格朗日油滴云（液滴小于 3e-4 m 且斯托克斯数特征长度尺度为 0.005m）过渡到 MMP 混合物，从而保持流体体积守恒。

  • 碰撞：与油 MMP 相碰撞并满足碰撞准则（即接收油 MMP 相的体积分数超过默认值 0.7）的拉格朗日油滴转换为相关 MMP 相，从而保持流体体积守恒。
膜-拉格朗日模型 油滴和油膜
  • 碰撞：满足碰撞准则的拉格朗日油滴在碰撞时会转换为一层薄的未解析油膜，从而保持质量和能量守恒。
  • 剥离：剥离模型用于对拉格朗日油滴从液态油膜表面脱离的情况进行建模，这种脱离是由于流主体转换过程中的波和/或边缘剥离造成的。
薄膜-MMP 油膜和油 油 MMP 相碰撞油膜的过程使用事件质量通量碰撞模型进行建模，该模型根据壁面附近的液滴惯性计算撞击壁面以形成液膜的液滴的质量通量。

要定义相间相互作用：

  1. 在自由表面水和空气相之间创建相间相互作用：
    1. 右键单击物理 1 > 模型 > 多相相互作用 > 相间相互作用节点，然后选择新建 > 油 MMP > 空气。
    2. 将相间相互作用 1 节点重命名为油 MMP-空气。
    3. 右键单击油 MMP-空气 > 模型节点，然后选择以下模型：
      组合框 模型
      可选模型 相互作用长度尺度
      S-Gamma 破碎
      S-Gamma 聚结
      多相材料（自动选择）
      滑移速度
      表面张力
    4. 单击关闭。
    5. 选择油 MMP-空气 > 模型 > 多相材料 > 表面张力节点，然后将半隐式表面张力设为已激活。
    6. 选择油 MMP-空气 > 模型 > MMP-MMP 相间相互作用 > 流态加权函数节点，然后将方法设为梯度校正标准。
    7. 编辑模型 > 相互作用长度尺度节点，然后选择以下模型：
      节点 属性 设置
      第一离散流态相互作用长度尺度 值 1.0E-6 m
      第二离散流态相互作用长度尺度 值 1.0E-4 m
  2. 选择基于拖曳滑移速度方法：
    1. 编辑区域 > 旋转 > 相条件 > 油 MMP-空气 > 物理条件节点，然后设置以下属性：
      节点 属性 设置
      滑移速度方法 选项 基于拖曳的滑移
      滑移速度相互作用长度尺度限制器选项 选项 指定
    2. 对固定区域重复步骤 2a。
  3. 创建 MMP 油相和拉格朗日油滴之间的相间相互作用：
    1. 右键单击多相相互作用 > 相间相互作用节点并选择新建 > Oil_ MMP > Oil_LMP。
    2. 将相间相互作用重命名为 Oil_MMP-Oil_LMP.。
    3. 选择油 MMP-油 LMP节点，然后选择以下模型：
      组合框 模型
      可选模型 已解析转换
      子网格转换
      碰撞
    4. 单击关闭。
    5. 编辑已解析过渡 > 欧拉-拉格朗日过渡准则 > 液滴直径准则节点，然后设置以下属性：
      属性 设置
      最小液滴直径 3.0E-4 m
      最大液滴直径 0.002 m
    6. 多选液滴形状准则和最小液滴体积分数准则节点，然后从此相间相互作用中删除它们。
    1. 编辑亚网格过渡 > 拉格朗日-欧拉过渡准则节点，然后设置以下属性：
      节点 属性 设置
      颗粒直径准则 下边界拉格朗日颗粒直径 3.0E-4 m
      斯托克斯数准则 特征长度 0.005 m
  4. 创建拉格朗日油滴和油膜之间的相间相互作用：
    1. 右键单击相间相互作用节点，然后选择新建 > 油 LMP > 油膜。
    2. 将相间相互作用重命名为油 LMP-油膜。
    3. 右键单击油 LMP-油膜 > 模型节点，然后选择以下模型：
      组合框 模型
      可选模型 碰撞
      剥离
      多相材料（自动选择）
    4. 单击关闭。
  5. 创建 MMP 油相和油膜之间的相间相互作用：
    1. 右键单击相间相互作用，然后选择新建 > 油 MMP > 油膜。
    2. 将相间相互作用重命名为油 MMP-油膜。
    3. 右键单击油 MMP-油膜节点，然后选择以下模型：
      组合框 模型
      可选模型 入射碰撞质量通量
      多相材料
    4. 单击关闭。
  6. 保存模拟。