1、問題描述

本案例演示如何在 STAR-CCM+中對具有排氣邊界的歐拉多相湍流進行建模。它模擬了一個簡單曝氣池，空氣通過池底部的兩個氣體噴射器進入池內，然后通過頂部的表面脫離。在此模擬中使用的幾何如下所示：

2、STAR-CCM+設置

（1）本案例流體是層流。在此模擬中，主要現象是離散空氣歐拉相與流體歐拉相的相互作用。本案例物理連續體的設置如下：

（2）創建相并選擇相模型；在此案例中使用的兩相為空氣和水。將氣泡噴射到流動的水流中。通過在歐拉多相流模型下創建新相來定義這兩相。在物理連續體的歐拉多相節點為多相流創建空氣和水兩相。設置完成后，為每相設置材料特性。

（3）定義相間相互作用。選擇與每相關聯的模型。定義空氣和水之間的相互作用。水相指定為連續相，而空氣相指定為離散相。右鍵點擊Models >Multiphase Interaction > Phase Interactions，新建一個相間相互作用，并選擇相應的物理模型，如下：

（4）設定初始條件和基準值：在Physics1 > Models > Eulerian Multiphase > Eulerian Phases 節點，設置如下：

（5）設置邊界條件。先設置相透過 Degassing Outlet 邊界，以便只有氣泡可以隨著它們上升到曝氣池的頂部而脫離。STAR-CCM+ 確保總氣體流入等于總氣體流出，并根據連續體計算內部氣體體積分數。在Regions >Aeration_Tank > Boundaries > Degassing Outlet節點，將空氣的相條件設置為Phase Permeable；

點擊Gas Inlet > PhaseConditions節點，設置如下表：

在Water Inlet >Phase Conditions節點，設置如下表：

（6）設置求解器參數和停止條件。本案例使用穩態模擬，最大步長為1000步。最終結果如下：

空氣相體積分數

出口空氣質量流率

END

文章來源有限猿仿真