Fluent液滴仿真的案例
FLUENT多相流案例之三：基于VOF模型的墨水噴嘴液滴形成過程仿真 ￥499
噴墨打印機噴嘴液滴形成的瞬態過程是打印機的核心控制參數。本算例采用VOF模型來預測液滴的形狀。為了捕捉出墨的毛細效應，需要考慮表面張力和潤濕角的大小，但不考慮重力影響。噴嘴內部的表面是中性可濕潤的，而噴嘴孔周圍則是不可濕潤的。仿真域由兩個部分組成:墨腔和氣腔，初始時刻，墨水充滿噴嘴，而其余區域充滿了空氣。假定這兩種液體都處于靜止狀態。為了啟動噴墨，在進口邊界處的墨水流速突然從0上升到3.58 m/s，并根據余弦定律下降，10微秒后，速度回到零。總共仿真時間為30微秒，即，是最初脈沖持續時間的三倍。由于是軸對稱問題，采用二維幾何。
20ms時刻
UDF定義速度邊界隨時間變化
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展開 液滴撞擊液滴的融合、聚結和反彈過程仿真 ￥800
<p>本篇案例基于COMSOL軟件的兩相流水平集方法，模擬了液滴以一定的初始速度撞擊頂部附著在壁面上的液滴的動態過程，具體模擬了三種情形：（1）撞擊液滴后發生融合；（2）撞擊液滴后，未發生聚結，出現反彈；（3）撞擊液滴后，先發生聚結，后出現反彈。具體模擬結果如下圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202109/a8999c1e829d4c0fa2f501246026a6b0.gif" alt="Untitled1.gif"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202109/b81a44b1c01e44b8afacfb5c1c939909.gif" alt="Untitled2.gif"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202109/cd253b1425d64619bbf84df7d388418c.gif" alt="Untitled3.gif"></p><p>感興趣的朋友，可下載模型源文件，附件中為三個模型的源文件。也可以加Q進行交流！</p><p><br></p>
展開 液滴蒸發fluent模擬
Fluent(axi, dp, pbns, eulerian, spe, lam, transient) 傳熱模型: constant-htc: 10000 傳質模型: species-mass-transfer, Mass Transfer Coefficient: From Phase: 0.05, To Phase: 0.5 從Youtube上看到的一個案例，自己試了試復現了下，用的fluent蒸發冷凝模型
Fluent 模擬液滴撞擊壁面 3D ￥30
fluent 模擬mm級別液滴撞擊壁面
VOF 和level-set 方法
包括case 和 data 文件
droplet_on_surface.avi
液滴破碎數值仿真 ￥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中有著廣泛應用。乳液的屬性和質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程，仿真結果如圖所示：</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 COMSOL液滴撞擊壁面仿真 ￥600
本篇文檔基于COMSOL軟件中的LEVEL SET模塊對液滴撞擊壁面的三種情形進行了仿真，分別是：1、液滴撞擊壁面變形后附著在壁面上；2、液滴撞擊壁面變形后發生反彈脫離壁面；3、液滴撞擊后在壁面發生鋪展。
效果展示如下：
三個模型分別考慮了撞擊壁面的不同特性，基于此模型后續可以作更加深入的研究和分析，如想詳細了解模型，請下載附件！也可以加我Q，歡迎交流
錐形微通道內液滴的自運輸仿真 ￥500
為更好地量化分析錐形微通道流體自運輸機制，將微通道內的流體簡化為液滴，在仿真模型中將液滴的初始位置設為微通道中間，為實現液滴固-液邊界張力驅動，將微通道內壁設為濕潤邊界，且液滴與微通道內壁相切，微通道兩端與大氣連通，無外加荷載，數值仿真結果如圖2所示。
圖1 幾何模型
感興趣的朋友，歡迎交流模型！
comsol噴墨液滴仿真
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comsol噴墨液滴仿真
Comsol inkjet_nozzle_ls
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。
交流電場下微通道中的液滴動力學----基于FLUENT進行UDF二次開發
在本文中，我們通過數值模擬研究了交流電場下微通道中油水兩相液滴的形成。結合流體體積法（VOF）和泄漏介質模型建立了三維數值模型，揭示了電場作用下液滴的形成機理。由于電場引起的麥克斯韋應力，正弦波形電場在液體界面處引起振蕩，從而刺激分散相的破裂，以調整液滴尺寸。圖一展示了帶有非接觸電極的微通道示意圖，整個模型涉及以下物理場模型：
【關鍵詞】電流體動力學；VOF；微流體；二次開發；兩相流
VOF兩相流模型：
靜電場方程：
圖一 帶有非接觸電極的微通道示意圖
通過引入正弦函數，實現了交流電頻率和電壓對微通道液滴動力學的研究。此外，還研究了壁面接觸角，微通道入口流速等參數對兩相流的影響。一些結果云圖如下：
圖二 交流電場分布
圖三 液滴分布
圖三 液滴與場強分布
通過FLUENT二次開發，建立了三維電流體動力學模型，該模型實現了VOF方法和泄漏介質模型的耦合，可以得到與相應實驗完全一致的結果。研究表明，隨著電壓的增加，液滴尺寸變小，導致電場對液滴形成的影響越來越大。分散相和連續相之間的壓力差說明了電應力影響的細節。當V達到750V時，壓差的演變由周期性變化的電場控制，壓力的變化加速了分散相的破裂。電頻率的增加導致分散相內電勢的大幅提升，在分散相頸部的中間部分處引起強烈的電體積力。該力具有從分散相內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。本文詳細的研究揭示了通過增加施加的交流電場的頻率，液滴形成從滴落到噴射的轉變背后的機制。
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展開 FLOW-3D微液滴碰撞仿真應用
前言
微小液滴以一定速度碰撞水平表面是自然界和實際工程應用中常見的物理現象。關于這個問題的研究可以追溯到19世紀[1,2]，早期以試驗研究為主，采用高速攝影技術對液滴撞壁的全過程進行分析；近期，隨著計算機技術以及計算流體力學的發展，數值模擬研究也有大量有價值的研究成果。目前該問題研究成果已經起到了指導工程應用的作用，如噴墨打印機、噴霧燃燒、噴涂技術、噴霧冷卻、醫療器械等眾多領域[3]。
微小液滴低速碰撞水平表面屬于兩相流范圍，整個動態過程比較復雜，與液體的物性參數、接觸角、平面的表面粗糙度、表面張力、碰撞速度等多個因素密切相關。整個過程基本包含鋪展、回縮、反彈、破碎等運動過程。
概念介紹
微小液滴低速碰撞水平表面的數值模擬涉及到很多物理概念，比如接觸角、表面張力系數等，這里針對各參數概念進行介紹。
接觸角（contact angle）
接觸角也叫做濕潤角[4]，液滴與壁面接觸后，會出現氣、液、固三相交接的情況，在交界處作氣-液界面的切線，此切線在液體一方的與固-液交界線之間的夾角θ，單位為度，如下圖所示。小于90度表示易濕潤壁面，液滴容易鋪展；大于90度表示不易濕潤壁面，液滴容易反彈。
表面張力系數[5]（Surface tension coefficient）
液滴之所以能成為“滴”就是因為有表面張力的存在，表面張力的形成與液體的屬性相關，主要是表面薄層內分子的相互作用導致。表面張力現象在自然界中容易觀察到，比如毛細現象、肥皂泡現象等。表面張力系數σ是在溫度T和壓力p不變的情況下吉布斯自由能G對面積S的偏導數。其中，吉布斯自由能的單位是能量單位，因此表面張力系數的單位是能量/面積。
展開 CFDPro霧化仿真 | 專為霧化過程與液滴屬性研究設計的仿真模塊
霧化是一種將液體轉化為微小液滴的技術，通過不同的霧化方法實現液體的高效分散、蒸發、燃燒、吸附或沉積等目的。
霧化仿真在多個工業領域中具有極其重要的地位。無論是內燃機中燃油的高效燃燒，還是化工生產中的噴霧干燥，以及農業噴霧中農藥的均勻分布，霧化效果的好壞直接影響著產品的性能和效率。這些重點領域涵蓋了能源、醫療、農業、環保及多個工業制造分支，都依賴霧化仿真技術解決關鍵霧化性能問題。
燃燒工程：霧化仿真在內燃機、燃氣輪機、火箭發動機等燃燒工程中扮演關鍵角色，用于優化燃油噴射系統，提高燃燒效率，減少污染物排放。
醫藥健康： 應用于吸入式藥物遞送設備和霧化治療裝置的設計，確保藥物微粒達到適宜的粒徑范圍，以實現有效的肺部遞送或病灶靶向治療。
農業噴灑：在精準農業中，霧化仿真助力改進農藥噴霧器性能，平衡覆蓋效果與減少藥液飄失，提升農藥利用效率并降低環境污染。
環保技術：用于空氣凈化、消毒殺菌設備的霧化系統設計，確保凈化劑或消毒劑以適宜的霧滴尺寸均勻分布，實現高效凈化或消毒效果。
工業制造：在冶金、涂料、印刷等行業中，霧化仿真對金屬熔液霧化、油漆噴涂、墨水噴印等工藝進行優化，提升產品質量和生產效率。
專業的霧化模擬仿真模塊
SprayPro是積鼎科技自主研發的一款專注于霧化過程與液滴屬性研究的專業模擬模塊。該模塊能夠模擬直噴式、旋流式等多種噴嘴的初次與二次霧化過程，模塊內置的高精度算法與后處理程序，確保用戶獲取到接近真實的霧化數據，為深入理解霧化機理、有效指導噴嘴選擇與優化，系統性構建霧化數據庫等提供堅實基礎。
● SprayPro功能特點
01 高精度霧化仿真
· 采用Level Set距離函數法來追蹤氣液相界面，相比傳統VOF法，氣液相界面更尖銳，有利于精準捕捉霧化液滴。
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FLUENT仿真經典案例#4-平版印刷墨斗仿真
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FLUENT仿真經典案例#4-平版印刷墨斗仿真
01
工況介紹
墨斗實物下圖1，墨腔即為流體區域，則簡化得到流體區域分析模型如圖2。
圖1 墨斗實物
圖2 墨斗流體域模型
假定油墨無沿墨斗輥軸向的流動，即墨斗中油墨的流動可以看作是二維流動，所以選擇墨鍵上與墨斗輥軸向方向垂直的任意一平面作為計算面建立二維計算模型。為計算方便，將該模型中墨斗輥弧和油墨出口的交點設為坐標原點，油墨出口大小是墨鍵與墨斗輥間距離，即為開度值。
FLUENT太陽能熱水器仿真 附江帆Fluent高級應用與實例分析下載
（模擬這三個小時的瞬態過程，筆者的計算機持續工作了約5天，不想再繼續算了……）
下載地址：江帆Fluent高級應用與實例分析
Workbench fluent風力發電機組葉片流場及溫度場仿真，附詳解視頻及原模型 ￥96
網格劃分與命名選擇
2.1 網格參數設置
雙擊mesh進入網格劃分模塊，先進行全局網格控制，進入ANSYS Fluent Meshing模塊，設置全局最大尺寸為5000 mm。
局部加密葉片表面網格：添加“Face Sizing”，設置尺寸為300 mm。若存在負體積網格，需調整局部尺寸或重新劃分。
2.2 命名選擇（Named Selections）
關鍵命名組定義
Inlet：選擇流體域前端面，指定為速度入口。
Outlet：選擇流體域后端面，指定為壓力出口。
Blade：隱藏其他部件后框選所有葉片表面，指定為固定溫度邊界。
Wall：選擇風機外表面，設為壁面。
命名沖突處理，若出現“Duplicate Named Selection”錯誤，需檢查名稱是否重復，并在模型樹中刪除冗余組。軟件會自動創建接觸，無需單獨設置即可，流場會自動識別為接觸面。
關閉該模塊進入fluent模塊，雙擊對應模塊即可進入流體模塊。
3. 求解設置與邊界條件
材料屬性與求解器配置
材料庫設置，在Fluent中雙擊空氣材料（Air），可以設置對應材料屬性。
展開 FLUENT多相流案例之八：基于FLUENT融化模型的晶體CZ法生長過程仿真 ￥9
基于FLUENT融化模型的晶體CZ法生長過程仿真
如下圖所示，在一個直筒型的熱系統中，采用石墨電阻加熱，將裝在高純度石英坩堝中的多晶半導體熔化，然后將籽晶插入熔體表面進行熔接，同時轉動籽晶，并反轉坩堝，將籽晶緩慢向上提升，經過引晶、放大、轉肩、等徑生長、收尾等過程，由此，單晶半導體就生長出來了。該方法被稱為CZ法(連續直拉法）。
Cz法單晶生長過程中涉及凝固的流體流動問題，而Fluent多相流中的凝固模型非常適合用來模擬連續鑄造過程，本算例中將采用自定義函數設置固定的提拉速度，模擬固體材料不斷從鑄造區域被拉出的過程。熔融狀態的金屬半導體在坩堝內冷卻，坩堝邊界溫度為1400k，入口速度為0.00101m/s，溫度為1300k，出口速度為豎直0.001m/s，同時具有旋轉角速度1rad/s，溫度為500k，金屬自由液面溫度為1400k，由于馬蘭戈尼效應，存在表面張力梯度-0.00036n/m-k，固體邊界溫度為500k，同時存在相對于內部單元的旋轉速度1rad/s。具體邊界條件如下圖所示。
仿真計算結果如下圖所示
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