Fluent液滴破碎的案例
液滴破碎數(shù)值仿真 ￥800
<p>乳液由浸入另一種液體的小液滴組成，通常是水包油或油包水，在食品、化妝品及藥品的生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用。乳液的屬性和質(zhì)量通常取決于液滴的大小和分布。本案例展示了在通道中的液滴分散破碎過(guò)程，仿真結(jié)果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202301/6bf0fc26286b4ab697ff5956744eb5d6.gif" alt="Untitled2.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>未形成連續(xù)分散的液滴</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202301/63e4aebb4a6a4f71b0c931119f2b989f.gif" alt="Untitled1.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>形成了連續(xù)分散的液滴</strong></p><p><br></p><p>感興趣的朋友，可以下載模型源文件，歡迎交流</p><p><br></p><p><br></p>
展開 液滴蒸發(fā)fluent模擬
Fluent(axi, dp, pbns, eulerian, spe, lam, transient) 傳熱模型: constant-htc: 10000 傳質(zhì)模型: species-mass-transfer, Mass Transfer Coefficient: From Phase: 0.05, To Phase: 0.5 從Youtube上看到的一個(gè)案例，自己試了試復(fù)現(xiàn)了下，用的fluent蒸發(fā)冷凝模型
Fluent 模擬液滴撞擊壁面 3D ￥30
fluent 模擬mm級(jí)別液滴撞擊壁面
VOF 和level-set 方法
包括case 和 data 文件
droplet_on_surface.avi
[案例分析]Fluent模擬氣泡的破碎與凝聚
FLUENT的附加模型population balance model可以用于計(jì)算氣泡流的破碎及匯聚。本例使用歐拉多相流配合PBM模型模擬氣泡在流動(dòng)過(guò)程中的破碎及凝聚現(xiàn)象。
1、模型描述
計(jì)算域幾何如圖1所示。采用如圖所示的圓柱形容器。氣泡從底部inlet入口進(jìn)入，從outlet出口流出。幾何尺寸如圖所示。由于本例的軸對(duì)稱特征，因此采用軸對(duì)稱模型。注意：FLUENT的2D軸對(duì)稱模型要求對(duì)稱軸為x軸。計(jì)算域模型如圖2所示。Axis沿著x軸方向，后邊的重力加速度即沿著x軸負(fù)方向。劃分網(wǎng)格，生成msh文件。
圖1 幾何模型
圖2 計(jì)算域模型
2、導(dǎo)入網(wǎng)格
打開Fluent 14.0，讀入上一步生成的msh文件。Scale計(jì)算域，檢查是否在正確的尺寸上。選擇[Transient]模擬，設(shè)置重力方向x軸負(fù)方向，并且設(shè)置2D Space為Axisymmetric。如圖3所示。
圖3 基本設(shè)置
3、選擇模型
激活PBM模型需要通過(guò)TUI命令。在TUI窗口中輸入define/models/addon-module，然后輸入yes回車即可激活PBM模型。
多相流模型選擇Eulerian模型，歐拉相數(shù)量為2。如圖4所示。
圖4 多相流模型
湍流模型選擇標(biāo)準(zhǔn)k-e模型，標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)。湍流多相流模型采用mixture，如圖5所示。
圖5 湍流模型
雙擊models中的population balance模型，選擇discrete，進(jìn)入圖6所示對(duì)話框，進(jìn)行如圖所示設(shè)置。
圖6 PBM設(shè)置
具體含義可以參考fluent PBM手冊(cè)，這里簡(jiǎn)要的說(shuō)明一下。
Kv為增長(zhǎng)因子，geometric ratio為幾何對(duì)數(shù)方法，與后面的ratio exponent相對(duì)應(yīng)。
展開 
FLUENT多相流案例之三：基于VOF模型的墨水噴嘴液滴形成過(guò)程仿真 ￥499
噴墨打印機(jī)噴嘴液滴形成的瞬態(tài)過(guò)程是打印機(jī)的核心控制參數(shù)。本算例采用VOF模型來(lái)預(yù)測(cè)液滴的形狀。為了捕捉出墨的毛細(xì)效應(yīng)，需要考慮表面張力和潤(rùn)濕角的大小，但不考慮重力影響。噴嘴內(nèi)部的表面是中性可濕潤(rùn)的，而噴嘴孔周圍則是不可濕潤(rùn)的。仿真域由兩個(gè)部分組成:墨腔和氣腔，初始時(shí)刻，墨水充滿噴嘴，而其余區(qū)域充滿了空氣。假定這兩種液體都處于靜止?fàn)顟B(tài)。為了啟動(dòng)噴墨，在進(jìn)口邊界處的墨水流速突然從0上升到3.58 m/s，并根據(jù)余弦定律下降，10微秒后，速度回到零。總共仿真時(shí)間為30微秒，即，是最初脈沖持續(xù)時(shí)間的三倍。由于是軸對(duì)稱問題，采用二維幾何。
20ms時(shí)刻
UDF定義速度邊界隨時(shí)間變化
收費(fèi)文件列表
展開 FLUENT氣泡破碎與凝聚模擬
（2）計(jì)算收斂完成后，單擊單擊主菜單中File→Close Fluent按鈕退出FLUENT界面。
9 結(jié)果后處理
（1）雙擊C4欄Results項(xiàng)，進(jìn)入CFD-Post界面。
（2）單擊任務(wù)欄中 （云圖）按鈕，彈出Insert Contour（創(chuàng)建云圖）對(duì)話框，單擊OK按鈕進(jìn)入云圖設(shè)定面板。
（3）在Geometry（幾何）選項(xiàng)卡中Locations選擇symmetry 1，Variable選擇Phase 2.Mean Particle Diameter，單擊Apply按鈕創(chuàng)建腐蝕速率云圖。
FLUENT模擬氣泡的破碎與凝聚
[本例來(lái)自于Fluent 13.0官方教程]
FLUENT的附加模型population balance model可以用于計(jì)算氣泡流的破碎及匯聚。本例使用歐拉多相流配合PBM模型模擬氣泡在流動(dòng)過(guò)程中的破碎及凝聚現(xiàn)象。
1、模型描述
計(jì)算域幾何如圖1所示。采用如圖所示的圓柱形容器。氣泡從底部inlet入口進(jìn)入，從outlet出口流出。幾何尺寸如圖所示。由于本例的軸對(duì)稱特征，因此采用軸對(duì)稱模型。注意：FLUENT的2D軸對(duì)稱模型要求對(duì)稱軸為x軸。計(jì)算域模型如圖2所示。Axis沿著x軸方向，后邊的重力加速度即沿著x軸負(fù)方向。劃分網(wǎng)格，生成msh文件。
圖1 幾何模型
圖2 計(jì)算域模型
2、導(dǎo)入網(wǎng)格
打開Fluent 14.0，讀入上一步生成的msh文件。Scale計(jì)算域，檢查是否在正確的尺寸上。選擇[Transient]模擬，設(shè)置重力方向x軸負(fù)方向，并且設(shè)置2D Space為Axisymmetric。如圖3所示。
圖3 基本設(shè)置
3、選擇模型
激活PBM模型需要通過(guò)TUI命令。在TUI窗口中輸入define/models/addon-module，然后輸入yes回車即可激活PBM模型。
多相流模型選擇Eulerian模型，歐拉相數(shù)量為2。如圖4所示。
圖4 多相流模型
湍流模型選擇標(biāo)準(zhǔn)k-e模型，標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)。湍流多相流模型采用mixture，如圖5所示。
圖5 湍流模型
雙擊models中的population balance模型，選擇discrete，進(jìn)入圖6所示對(duì)話框，進(jìn)行如圖所示設(shè)置。
圖6 PBM設(shè)置
具體含義可以參考fluent PBM手冊(cè)，這里簡(jiǎn)要的說(shuō)明一下。
Kv為增長(zhǎng)因子，geometric ratio為幾何對(duì)數(shù)方法，與后面的ratio exponent相對(duì)應(yīng)。
展開 交流電場(chǎng)下微通道中的液滴動(dòng)力學(xué)----基于FLUENT進(jìn)行UDF二次開發(fā)
在本文中，我們通過(guò)數(shù)值模擬研究了交流電場(chǎng)下微通道中油水兩相液滴的形成。結(jié)合流體體積法（VOF）和泄漏介質(zhì)模型建立了三維數(shù)值模型，揭示了電場(chǎng)作用下液滴的形成機(jī)理。由于電場(chǎng)引起的麥克斯韋應(yīng)力，正弦波形電場(chǎng)在液體界面處引起振蕩，從而刺激分散相的破裂，以調(diào)整液滴尺寸。圖一展示了帶有非接觸電極的微通道示意圖，整個(gè)模型涉及以下物理場(chǎng)模型：
【關(guān)鍵詞】電流體動(dòng)力學(xué)；VOF；微流體；二次開發(fā)；兩相流
VOF兩相流模型：
靜電場(chǎng)方程：
圖一 帶有非接觸電極的微通道示意圖
通過(guò)引入正弦函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了交流電頻率和電壓對(duì)微通道液滴動(dòng)力學(xué)的研究。此外，還研究了壁面接觸角，微通道入口流速等參數(shù)對(duì)兩相流的影響。一些結(jié)果云圖如下：
圖二 交流電場(chǎng)分布
圖三 液滴分布
圖三 液滴與場(chǎng)強(qiáng)分布
通過(guò)FLUENT二次開發(fā)，建立了三維電流體動(dòng)力學(xué)模型，該模型實(shí)現(xiàn)了VOF方法和泄漏介質(zhì)模型的耦合，可以得到與相應(yīng)實(shí)驗(yàn)完全一致的結(jié)果。研究表明，隨著電壓的增加，液滴尺寸變小，導(dǎo)致電場(chǎng)對(duì)液滴形成的影響越來(lái)越大。分散相和連續(xù)相之間的壓力差說(shuō)明了電應(yīng)力影響的細(xì)節(jié)。當(dāng)V達(dá)到750V時(shí)，壓差的演變由周期性變化的電場(chǎng)控制，壓力的變化加速了分散相的破裂。電頻率的增加導(dǎo)致分散相內(nèi)電勢(shì)的大幅提升，在分散相頸部的中間部分處引起強(qiáng)烈的電體積力。該力具有從分散相內(nèi)部到外部的方向分量，它能夠防止分散相頸部破裂，從而形成液滴的噴射。本文詳細(xì)的研究揭示了通過(guò)增加施加的交流電場(chǎng)的頻率，液滴形成從滴落到噴射的轉(zhuǎn)變背后的機(jī)制。
最后，如果您有相關(guān)需求，歡迎通過(guò)微信公眾號(hào)聯(lián)系我們。
微信公眾號(hào)：320科技工作室。
展開 快樂學(xué)習(xí)，用流體知識(shí)解決實(shí)際問題（9）---水滴下落，破碎,fluent應(yīng)用實(shí)例
backgroud:
跟空氣在水里上升的一個(gè)逆過(guò)程，三維中的水滴的入水過(guò)程是一個(gè)皇冠狀，但是這個(gè)過(guò)程用fluent模擬起來(lái)比較困難，由于有6個(gè)自由度，用DOF模擬計(jì)算量也非常之大。
goal:
模擬水滴在空氣下落水中的過(guò)程
method:
模型：2D
幾何：40MM，高100MM，
網(wǎng)格類型：四面體
網(wǎng)格生成：ICEM(本來(lái)ICEM不可以做2D網(wǎng)格，所以在ＩＣＥＭ中生成的２Ｄ網(wǎng)格有一個(gè)節(jié)點(diǎn)的厚度，然后所有邊都設(shè)置周期性)，質(zhì)量>０.４
模擬軟件：Fluent，瞬態(tài)
過(guò)程：首先在fluent中patch出來(lái)一個(gè)圓的水滴，大小可以自定。
水滴中設(shè)置水，其他設(shè)置為空氣，在底部在設(shè)置一定高度的水面，設(shè)置重力方向，考慮表面張力
后處理：
techplot360處理，把瞬態(tài)結(jié)果導(dǎo)入進(jìn)去就可以觀看動(dòng)畫。
展開 快樂學(xué)習(xí)，用流體知識(shí)解決實(shí)際問題（8）---氣泡上升，搖擺，破碎,fluent應(yīng)用實(shí)例
backgroud:
水中有氣泡是一個(gè)非常普通的現(xiàn)象，但是如果用肉眼觀察這個(gè)過(guò)程，可能是有些困難，那么如果用軟件實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程，我們是不是可以看的更加仔細(xì)和直觀
goal:
模擬氣泡在水中的上升過(guò)程
method:
模型：2D
幾何：40MM，高100MM，
網(wǎng)格類型：四面體
網(wǎng)格生成：ICEM(本來(lái)ICEM不可以做2D網(wǎng)格，所以在ＩＣＥＭ中生成的２Ｄ網(wǎng)格有一個(gè)節(jié)點(diǎn)的厚度，然后所有邊都設(shè)置周期性)，質(zhì)量>０.４
模擬軟件：Fluent，瞬態(tài)
過(guò)程：首先在fluent中patch出來(lái)一個(gè)圓的氣泡，大小可以自定。
氣泡中設(shè)置空氣，其他設(shè)置為水，設(shè)置重力方向，考慮表面張力
后處理：
techplot360處理，把瞬態(tài)結(jié)果導(dǎo)入進(jìn)去就可以觀看動(dòng)畫。
quesition:
空氣在水中上升事實(shí)上是一個(gè)隨機(jī)的過(guò)程，每次的路徑其實(shí)都不是一樣的。那么我的問題是，如果用軟件模擬，如果使用同樣的初始化設(shè)置，那么兩次模擬出來(lái)的結(jié)果是一樣嗎？？？？
展開 