液膜-VOF 相互作用建模

混合多相模拟中的液膜-VOF 相互作用将 VOF 和液膜多相模型相结合,以模拟分层流体中厚度可变的液膜。在单独使用 VOF 模型时需要更精细网格的应用(例如部件浸渍/涂层、雨水管理或变速箱晃动)中,此方法可以优化计算资源。

液膜-VOF 相互作用广泛用于液膜在几何特定区域中积聚成池的模拟。在这些区域中,累积的流体建模为 VOF 相,而不是薄液膜。转换在液膜厚度超过网格分辨率时发生,而当液膜薄于网格可求解的厚度时,将从 VOF 转换到液膜。
使用已求解液膜模型对从液膜到 VOF 相的双向转换进行建模。根据液体体积分数和指定转换阈值,此模型可实现液膜和 VOF 多相模型之间的转换:
  • VOF 至液膜 - 当总体积分数小于指定的转换体积分数时。
  • 液膜至 VOF - 当相邻网格单元中的总体积分数超过指定的转换体积分数时。
支持单组分和多组分液膜相。
液膜-VOF 相间相互作用还提供蒸发和冷凝建模选项。VOF 蒸汽相可以冷凝成液膜,并且液膜变厚时将转换为 VOF 液相。同样,VOF 液相蒸发成 VOF 蒸汽相,并且蒸发过程将随着 VOF 液相变为液膜而继续。

液膜-VOF 相间相互作用模型不适用于稳态模拟。

要对液膜-VOF 相互作用建模:

  1. 要对自由表面流态建模,设置 VOF 模拟。请参见流体体积流建模。
  2. 要对液膜流建模,设置液膜模拟。请参见液膜流建模。
    液膜相中的相材料应与 VOF 相中的相材料匹配。对于多组分材料,可以在相之间映射组分对,因为仅支持完整的混合物映射。
    此外,特定相不能包括在两个不同的液膜-VOF 相间相互作用中。例如,不能对流入单个 VOF 相的两个液膜相进行建模。
  3. 根据要建模的液膜-VOF 转换,执行以下操作之一: