VOF 波模型参考
Simcenter STAR-CCM+ 提供 VOF 波模型用于模拟轻流体-重流体交界面上的表面重力波。此模型通常与 6 自由度运动模型一起用于海洋应用。
VOF 波只能在单个物理连续体中进行建模。
| 理论 | 请参见自由表面波。 | ||
| 提供方式 | |||
| 节点路径示例 | |||
| 要求 |
|
||
| 属性 | 请参见 VOF 波模型属性。 | ||
| 特定右键单击操作 | 请参见右键单击操作。 | ||
| 激活 | 模型 | VOF 波区距离 请参见 VOF 波区距离模型参考。 |
|
| 模型控制(子节点) | 为 K-Omega 以及标准和可实现 K-Epsilon 湍流模型激活涡旋限制器可实现性选项。 请参见 K-Epsilon 可实现性选项和 K-Omega 可实现性选项。 激活波节点。 请参见 VOF 波类型参考。 |
||
| 参考值 | 最小允许壁面距离 请参见参考值。 |
||
| 区域输入 | 请参见区域设置。 | ||
| 边界输入 | 请参见边界设置。 | ||
| 场函数 | 阻尼源项、力源项 请参见场函数。 |
||
VOF 波模型属性
- 阻尼常数 1
- 在 Eqn. (274) 中指定 ,用于 VOF 波阻尼。
- 阻尼常数 2
- 在 Eqn. (274) 中指定 ,用于 VOF 波阻尼。
- 阻尼指数
- 在 Eqn. (275) 中指定 ,用于 VOF 波阻尼。
| 注 | 可以指定阻尼常数 1、阻尼常数 2 和阻尼指数常数作为参数。请参见全局参数。 |
- 启用理论比较
- 激活此选项后,内部流体域中的 VOF 波场函数也会随之更新。而停用此选项后,仅会更新流体域边界的 VOF 波场函数。
因此,可以绘制 VOF 波场函数的整个标量场。该图显示了所选波的斯托克斯波理论求解以及相应的阶数。可以将此理论求解与通过传输方程求解得出的体积分数图进行比较。
- 力常数
- 在 Eqn. (277) 中指定力系数 ,用于 VOF 波力。
右键单击操作
节点上将启用以下右键单击操作。
- 其中,[波类型] 为平波、一阶、五阶、椭圆余弦、叠加、不规则或链接的。
参考值
- 最小允许壁面距离
- 如今已开发壁面距离算法,将为几乎所有网格单元形状返回正定值。但是,某些衰减网格单元(例如,边界薄元网格单元)可能会返回一个接近零的值。由于湍流模型和壁面函数需要非零值,因此这可能会导致出现数值问题。为此,最小允许壁面距离将限制连续体中的壁面距离值。默认值为 1.0E-6 m。
如果一个或多个网格单元中限制壁面距离,将显示一条警告消息。在这种情况下,调查问题原因并尝试纠正这种情况。
区域设置
应用于流体区域。
- VOF 波区选项
- 指定应用于区域中指定波区的 VOF 波处理类型。
- 阻尼长度指定
- 指定是在区域级别设置阻尼长度还是为各个边界设置阻尼长度。如果 VOF 波区选项设为阻尼或力和阻尼,则此设置可用。
- 力长度指定
- 指定是在区域级别设置力长度还是为各个边界设置力长度。如果 VOF 波区选项设为力或力和阻尼,则此设置可用。
边界设置
- VOF 波阻尼边界选项
-
当区域的物理条件中的 VOF 波区选项设为阻尼或力和阻尼时,以及当阻尼长度指定区域条件设为边界时,此设置可用。此选项仅适用于速度入口、压力出口和对称边界。
指定是否对边界使用 VOF 阻尼。
方法 对应的物理值节点 - 否
- 不应用阻尼。
无 - 是
- 在阻尼区边界之前应用阻尼。
- VOF 波阻尼长度
-
与阻尼的起始边界之间的距离。指定的值必须至少为一个波长。
最佳阻尼区长度为大约两个波长。由于阻尼区最初无法靠近相关的体,因此应使求解域长于两个波长。
- VOF 波力边界选项
-
当区域的物理条件中的 VOF 波区选项设为力或力和阻尼时,以及当力长度指定区域条件设为边界时,此设置可用。此选项仅适用于速度入口、压力出口和对称边界。
指定是否在边界对指定 VOF 波使用力。
方法 对应的物理值节点 - 否
- 不应用力。
无 - 是
- 在力区域边界之前应用力。
- VOF 波力长度
-
与力的起始边界之间的距离。指定的值必须至少为一个波长。
最佳力区域长度为大约两个波长。由于力区域最初无法靠近相关的体,因此应使求解域长于两个波长。
场函数
- 阻尼源项
-
阻尼源项是添加到 -速度方程的阻力项。此值为 Eqn. (274) 中的 。
- 力源项
- 波力源项将添加到传输(动量)方程中。此值为 Eqn. (277) 中的 。