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      最近在研究comsol，上期講的是壓電仿真，這期來說說多相流液滴仿真，詳細解讀其中參數的意義。更多學習資料關注公眾號：CAE備忘錄

官方案例下載網址：https://cn.comsol.com/model/inkjet-nozzle-8212-level-set-method-1445

     首先將幾何中各關鍵尺寸進行定義。在全局定義下的參數1，如果找不到可以右鍵選擇參數。

      然后在幾何中右鍵添加一個矩形，確定大小（寬度和高度），位置（有兩種選擇，一種是角，就是矩形左下角的坐標；一種是居中，就是中心點的坐標。軸對稱幾何會以（r,z）表示）。

      遇到不規則多邊形，可以添加一個多邊形。多邊形的操作就是將每個拐點坐標輸入即可，以（r,z）表示。數據源有三種表示方式，分別是文件、表格、矢量。文件可以是txt，csv，dat格式，將每個點的坐標以文件的形式儲存，r、z坐標值可以用空格或英文輸入狀態的逗號隔開；表格就是直接在軟件中輸入r、z坐標即可。

    其他幾何設置大同小異，參見官方案例文件。

      材料設置有兩種方式，一種是在軟件自帶的材料庫中選擇，用右鍵點擊-從庫中選擇材料，里面有各種各樣的材料供選擇。另外一種是右鍵建立一個空材料，這時候材料是沒有任何屬性的，這時候你要添加材料屬性需要在材料屬性下拉菜單中選擇對應屬性。

      層流中一般設置出口和入口對應的面和邊即可，其他都默認。入口中還需要設置入口邊界條件，這個包括速度、壓力、質量流和充分發展的流動，其中充分發展的流動表示在入口就形成穩定狀態下的速度和壓力情況，例如，速度在入口處分布呈拋物線。一般建議選擇充分發展的流動。

      這里選擇的是平均速度，這個變量v_in需要在組件-定義-變量，v_in=0.56[m/s]*rect1(t[1/s])，其中0.56相當于速度幅值；因為要形成液滴，需要在入口設置一定脈沖，可以用矩形波、波形（正弦波wv）等，這里使用的rect1是在組件定義或者全局定義中插入的矩形波函數。

      首先定義初始值，因為這個案例是兩相流，將白色部分（空氣）定義為初始值1，選擇流體1，黑色部分（墨水）定義為初始值2，選擇流體2。

       comsol5.6以下的版本會設置一個初始界面，表示兩種液體開始時的交界面，后續版本不用再設置了。

       再定義入口和出口，入口處需要指定進來的液體是哪種，這里很明顯應該指定流體2（墨水）。

       最后，有一個比較重要的設置，在水平集模型1中，重新初始化參數和界面厚度控制參數。

重新初始化參數一般取速度場中出現最大的幅值，如果不知道可以先按默認值計算，有結果的話再預估一個數值重新計算。

界面厚度控制參數的值大約等于h/2，其中h為液滴經過區域網格的最小值。在出現計算不收斂情況可以通過調整這兩個值可以使計算更加符合實際，收斂情況也會變好。

     添加兩相流,水平集和濕潤壁。兩相流，水平集中需要將流體1選擇空氣，流體2選擇墨水，并勾選表面張力中的在動量方程中包含表面張力，填入表面張力系數0.07，這里如果不勾選的話就形成不了液滴，材料也是與之前水平集中的流體1流體2一一對應。濕潤壁中需要選擇邊界，一般選擇那些液體與空氣有可能接觸的邊界。

      在二維軸對稱結果中是可以看到旋轉之后的三維結果的，可以自定義一個二維旋轉數據集，如下圖所示：

      數據集中選擇網格解旋轉之后會得到一個三維實體，如果選擇二維邊則得到一個曲面，這個二維邊可以選擇所需要的邊使結果更加直觀。

      軸定義方法可以選擇兩點坐標，也可以選擇一個點和一個矢量。旋轉層中層數不清楚控制什么的，有知道的可以私信我，其中起始角度和旋轉角度可以自定義，可以使結果更好的表示。

結果中三維體積分數給大家詳細說明一下，主要添加了等值面、切面、和兩個表面。

     等值面中數據集來自父項，父項是二維旋轉1，表示旋轉360度的實體，在水平處填寫0.5表示只顯示體積分數為0.5的面，顏色改為均勻黑色，表示墨滴的形狀。

     切面也是繼承父項表達式是速度，這表是這一個面切面的速度云圖，使墨滴更有速度感。

     表面1是二維旋轉3，二維邊選擇了所有外邊，且從0旋轉到230度，這個面表示噴墨的外輪廓面。

      表面2選擇了二維旋轉4，二維邊僅選擇了噴嘴段外邊，并以均勻黑色著色，表示上部分充滿墨汁。

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