fluent vof的案例
Fluent VOF波浪造波問題（加凸臺）
本案例利用Fluent中的VOF模型，對帶結(jié)構(gòu)物的階梯水槽波浪問題進行了仿真計算。
該案例比較簡單，屬于Fluent VOF波浪造波問題的一個延伸，模擬近岸區(qū)域的橋墩受波浪運動時的受力仿真問題。
1 前處理設(shè)置
采用scdm軟件對幾何結(jié)構(gòu)進行劃分。
采用了Fluent meshing進行前處理，采用多面體的方法對體網(wǎng)格進行劃分。
2 計算設(shè)置
2.1 導入網(wǎng)格
通過Switch to Solution導入網(wǎng)格進行求解計算。
2.2 General設(shè)置
選擇瞬態(tài)計算，并設(shè)置重力加速度
2.3 材料定義
此處添加材料為water作為海水。
2.4 模型設(shè)置
采用 k-w SST 湍流模型，并開啟VOF多相流模型。VOF模型設(shè)置如下，開啟open channel flow和open channel wave bc模型。
2.5 邊界條件
簡單模擬造波問題，一端定義為速度進口，一端定義為壓力出口，其他部分皆為壁面。
首先設(shè)置速度進口的相關(guān)參數(shù)，勾選Open Channel Wave BC。
根據(jù)模型具體尺寸，選擇自由液面的高度與海底高度。并 設(shè)置波浪的參數(shù)，浪高、浪寬與波浪模型。
然后對出口條件進行設(shè)置，打開open channel，設(shè)置自由液面與海底高度。
2.6 初始化設(shè)置
進行初始化設(shè)置，選擇初始化的方法。
3 后處理設(shè)置
通過mesh與contours添加后處理云圖。
4 橋墩受力云圖
導入波浪仿真動畫。
波浪云圖
表面壓力云圖
展開 FLUENT多相流算法專題之一：VOF算法發(fā)展歷程，原理及應(yīng)用 ￥299
VOF算法的Fluent應(yīng)用案例
一般來說VOF主要解決多相流中氣液邊界變形問題，當邊界隨著時間和空間的變形是所面臨的問題的重要影響因素時，一般VOF算法都是最佳的選擇。以前的帖子中，應(yīng)用FLUENT的VOF算法解決實際工程問題的具體案例有五個，即沸騰，液滴，潰壩以及液晃和波浪問題。
FLUENT多相流案例之二：基于VOF模型的水平薄膜沸騰仿真
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
FLUENT多相流案例之四：基于VOF模型的大壩潰壩仿真
ANSYS流固耦合分析之四：儲液罐液體晃動效應(yīng)即重力波的兩個特征
VOF算法的浮體入水過程的數(shù)值模擬
總的來說，VOF算法重點解決多相流中的邊界運動問題。例如最典型的瑞利-泰勒不穩(wěn)定問題，即重力作用下，一種流體侵入另一種流體的進程中產(chǎn)生的湍流及隨之發(fā)生的界面上的湍流混合過程。FLUENT中的VOF算法可以較為精細的仿真這一物理過程。
Fluent中使用VOF算法的注意事項
盡量選擇四邊形或六面體網(wǎng)格
F函數(shù)的插值方法有三種，其中Geo-Reconstruct是目前最精確的界面跟蹤方法，是對大多數(shù)瞬態(tài)VOF計算所推薦使用的方法。 Donor-Acceptor和Euler-Explicit 則為遇到模型存在大量扭曲網(wǎng)格，Geo- Reconstruct算法失效時的備選插值算法，但他們的計算精度會降低。
VOF模型主相定義不存在特殊要求，但多相流體中存在可壓縮流體，則可壓縮流體只能定義為主相，并且可壓縮流體只能考慮一種。
展開 fluent vof 單氣泡沸騰
想請問一下大家，fluent vof 單氣泡沸騰怎么設(shè)置，我做的溫度場始終不對，產(chǎn)生的氣泡也與實驗不符合
Fluent VOF倒酒
本案例利用Fluent中的VOF模型，對倒酒問題進行了仿真計算。該案例比較簡單，但通過該案例可延伸到水箱注水、平臺泄水，洪水淹沒地下空間等較為復雜的仿真問題。
1 前處理設(shè)置
采用了Fluent meshing進行前處理，多面體與核心六面體的方法對體網(wǎng)格進行劃分。
2 計算設(shè)置
2.1 導入網(wǎng)格
通過Switch to Solution導入網(wǎng)格進行求解計算。
2.2 General設(shè)置
選擇瞬態(tài)計算，并設(shè)置重力加速度
2.3 邊界條件
因模擬倒酒問題，因此在網(wǎng)格圖片中杯口的小圓孔被定義為速度進口，剩余部分為壓力出口，其他部分皆為壁面。
速度入口的速度設(shè)置為0.2m/s，并點擊Phase，選擇phase-2，將體積分數(shù)設(shè)置為1。
2.4 材料定義
此處添加材料為water，因為酒的材料參數(shù)不是很確定。
2.5 模型設(shè)置
采用k-w SST 湍流模型，并開啟VOF多相流模型。VOF模型設(shè)置如下，并開啟表面張力，水的表面張力系數(shù)定義為常數(shù)0.072。
2.6 初始化設(shè)置
進行初始化，相2的體積分數(shù)設(shè)置為0。
3 后處理設(shè)置
通過mesh與contours添加后處理云圖。
展開 
Fluent VOF罐體晃動（二）
本案例利用Fluent中的VOF模型，對罐體晃動問題進行了仿真計算。
具體的操作與上次推文的罐體晃動（一）一致，只是不再采用命名表達式的方式進行罐體晃動仿真，而是通過UDF編譯，本推文主要對UDF的編譯和加載進行了介紹。該方法的缺點就是無法進行多工況的快速計算，優(yōu)點則是在開啟能量方程等模型時，能夠通過UDF統(tǒng)一編譯進行處理，提高計算效率。
UDF
1.1 UDF編譯
部分編譯如下，
注意：使用時需檢查符號，因在錄入代碼時采用手敲，不能保證輸入法正確，因此大家錄入時所有代碼要確保全是英文字符。
DEFINE_ZONE_MOTION(vel，omega，axis，origin，velocity, time，dtime )
{
real Am=0.2；
real f=1；
vel[0]=Am*f*2*PI*cos(2*PI*time)；
}
1.2 UDF加載
加載操作如下，首先選擇Build，待編譯成功后，選擇加載。加載成功后，在運動區(qū)域的設(shè)置中將命名表達式去掉，采用UDF定義運動。
其他設(shè)置與上一篇文章完全一致，因此不再闡述。
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展開 Fluent VOF氣體上浮問題
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本案例利用Fluent中的VOF模型，對氣體上浮問題進行了仿真計算。
該案例為多個通氣孔注入氣體問題，幾何模型與仿真計算過程比較簡單，但通過該案例可延伸到魚缸增氧等較為復雜的仿真問題。
1 前處理設(shè)置
采用scdm建立如下圖所示的仿真計算幾何模型。
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編輯
采用了Fluent meshing進行前處理，采用多面體+核心六面體的方法對體網(wǎng)格進行劃分，入口區(qū)域?qū)W(wǎng)格進行了加密。
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2 計算設(shè)置
2.1 導入網(wǎng)格
通過Switch to Solution導入網(wǎng)格進行求解計算。
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2.2 General設(shè)置
選擇瞬態(tài)計算，并設(shè)置重力加速度
2.3 材料定義
此處添加材料為water作為海水。
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2.4 模型設(shè)置
采用k-w SST 湍流模型，并開啟歐拉模型。
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2.5 邊界條件
簡單模擬氣體上浮的問題，下端多個圓孔端被定義為速度進口，上端定義為壓力出口，其他部分皆為壁面。
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首先設(shè)置速度進口的相關(guān)參數(shù)。
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然后將出口設(shè)置為壓力出口。
2.6 初始化設(shè)置
進行初始化設(shè)置，選擇初始化的方法。
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編輯
3 后處理設(shè)置
通過mesh與contours添加后處理云圖。
4 造波結(jié)果
導入氣體上浮過程的動畫。
來源公眾號：CFD仿真庫
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展開 Fluent VOF罐體晃動（一）
本案例利用Fluent中的VOF模型，對罐體晃動問題進行了仿真計算。
在罐體晃動問題中，一般需要定義區(qū)域速度。目前常用的定義方法有UDF與Fluent命名表達式兩種。本文主要對Flunet命名表達式的方法進行仿真計算。采用該方法的優(yōu)點是可以將罐體晃動進行參數(shù)化計算，這一部分以后再講。
1 FLUENT設(shè)置
1.1 導入網(wǎng)格
網(wǎng)格由SpaceClaim軟件生成的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。
1.2 General設(shè)置
由于是晃動問題，此處設(shè)置為瞬態(tài)計算
1.3 材料定義
因案例只進行簡單模擬，此處添加材料為water。實際情況中要根據(jù)具體材料來設(shè)置。
1.4 模型設(shè)置
采用k-w SST 湍流模型，并開啟VOF多相流模型。VOF模型設(shè)置如下，并開啟表面張力，水的表面張力系數(shù)定義為常數(shù)0.072。
1.5 網(wǎng)格標記
本案例中，水與空氣在罐體中各占一半。因此將罐體下半部分網(wǎng)格進行標記。
1.6 初始化設(shè)置
進行初始化，相2的體積分數(shù)設(shè)置為0。
進行局部初始化，將罐體賦予水相。
進行后處理云圖設(shè)置，若如圖所示，可發(fā)現(xiàn)存在多相情況，即初始化過程正確，可進一步計算，否則重新進行初始化。
2 定義命名表達式
進行位移振幅設(shè)置，命名為Am，定義為0.2m。
設(shè)置振動頻率，命名為f，定義為5Hz。
通過上述公式進行速度幅值計算：
對晃動速度進行計算：
3 罐體運動設(shè)置
雙擊打開流體域設(shè)置，打開Mesh Motion功能，由于罐體在x方向上晃動，因此選擇x方向，點擊vel，將晃動速度賦予罐體內(nèi)部流體。
4 晃動結(jié)果
對罐體晃動情況進行監(jiān)測，液相分布情況如下。
展開 使用fluent中的VOF模型、Species組分運輸模型進行鋁水化學反應(yīng)模擬仿真 ￥1688
使用fluent中的VOF模型、Species組分運輸模型進行鋁水化學反應(yīng)的設(shè)置，監(jiān)測溫度場變化。提供完整源文件和完整錄制教學視頻指導，可直接出圖，也可根據(jù)錄屏教程進行復現(xiàn)。
Fluent VOF+重疊網(wǎng)格 圓柱入水（一）
本案例利用Fluent中的VOF模型和重疊網(wǎng)格技術(shù)，對水平圓柱以恒定速度入水問題進行了仿真計算。
以miao實驗為例，展開砰擊系數(shù)的計算。該案例僅作簡單介紹，后續(xù)可以運用到小球自由落體入水、船舶出入水、水上飛機出入水等多種案例的計算。
1 workbench 設(shè)置
1.1 選擇以下三個模塊進行流體計算
2 SCDM 設(shè)置
2.1 導入幾何
依據(jù)相關(guān)實驗進行幾何劃分，具體尺寸如下圖。
3 FLUENT 設(shè)置
3.1 General設(shè)置
由于是瞬態(tài)態(tài)求解問題，此處設(shè)置為穩(wěn)態(tài)計算模式。并開啟相關(guān)的重力選項。
3.2 網(wǎng)格導入
由于運用了重疊網(wǎng)格技術(shù)，因此導入方式有所不同。
首先導入背景網(wǎng)格，其次導入前景網(wǎng)格，前景網(wǎng)格導入方式如下圖。
3.3 材料定義
本案例模擬圓柱入水，因此選擇的材料為水。
3.4 模型設(shè)置
并開啟VOF多相流模型。VOF模型設(shè)置如下，并開啟表面張力，水的表面張力系數(shù)定義為常數(shù)0.072。
湍流模型選擇k-e模型。
3.5 圓柱運動設(shè)置
對前景網(wǎng)格進行運動設(shè)置，采用網(wǎng)格運動的方式，本案例以實驗中的0.5124m/s展開計算。具體的輸入如下圖所示。
3.6 邊界條件設(shè)置
此處進行邊界條件設(shè)置，上邊界設(shè)置為壓力出口，下邊界設(shè)置為速度進口。前景網(wǎng)格外邊界設(shè)置為overset邊界。
3.7 初始化設(shè)置
首先進行初始化設(shè)置，此處采用標準初始化，相2的體積分數(shù)設(shè)置為1。
然后進行局部初始化設(shè)置，局部初始化前對水域進行網(wǎng)格標記，標記方式如下圖。
標記成功后進行局部初始化的設(shè)置。
3.8 計算設(shè)置
進行初始化后，設(shè)置時間步長0.0001，計算步5000步。
展開 Fluent VOF波浪造波問題
<p>本案例利用Fluent中的VOF模型，對波浪問題進行了仿真計算。</p><p>該案例比較簡單，但通過該案例可延伸到潰壩、泄洪，海洋平臺浮動等較為復雜的仿真問題。</p><p><strong>1 前處理設(shè)置</strong></p><p>采用了Fluent meshing進行前處理，采用多面體的方法對體網(wǎng)格進行劃分。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/6OCfD1OjTxrDbaMo9sOPyv9eULjl47L4m4STEyVUTWXiahib7F5IJ6bk0FpibuVvqlibiaOXKRQeNdG5iaxWOnbiaZ2cA/640?wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/6OCfD1OjTxrDbaMo9sOPyv9eULjl47L4A28s7S0CTuZdXXD0agNNkTwqiasCWrCc3LoZkyo51YQKQd8SmPBaESg/640?wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p><strong>2 計算設(shè)置</strong></p><p><strong>2.1 導入網(wǎng)格</strong></p><p>通過Switch to Solution導入網(wǎng)格進行求解計算。
展開 fluent VOF模擬潰壩，水流沿河渠流向下游（含網(wǎng)格劃分及fluent全程操作視頻和計算文件） ￥60
fluent VOF模擬潰壩，水流沿河渠流向下游（含網(wǎng)格劃分及fluent全程操作視頻和計算文件）
fluent螺旋噴嘴霧化仿真
Fluent采用vof to dpm的螺旋噴嘴霧化過程模擬，有效解決了單獨采用vof計算無法統(tǒng)計破碎液嫡粒度問題和單獨采用DPM計算，不能根據(jù)實際噴嘴形狀進行計算問題，有效的將一次霧化與二次霧化聯(lián)合在一起，。
Fluent扇形噴嘴/螺旋噴嘴霧化仿真
Fluent采用vof to dpm的扇形噴嘴/螺旋噴嘴霧化過程模擬，有效解決了單獨采用vof計算無法統(tǒng)計破碎液嫡粒度問題和單獨采用DPM計算，不能根據(jù)實際噴嘴形狀進行計算問題，有效的將一次霧化與二次霧化聯(lián)合在一起，有興趣的可以私聊。
Fluent VOF仿真實例-水箱注水
1、啟動Fluent，設(shè)置如下。單核或者多核計算都可以。
2、讀入網(wǎng)格，網(wǎng)格在文章末尾有下載鏈接。進行網(wǎng)格縮放。
3、湍流模型設(shè)置，選擇realizable k-ε turbulence。
4、設(shè)置多相流模型。選擇VOF模型。
VOF多相流模型，需要設(shè)置相。工況中是空氣和水，Fluent中默認是空氣，需要將水從材料數(shù)據(jù)庫中調(diào)出來。當調(diào)出水后，設(shè)置第一相為水，如下圖所示。同樣操作，設(shè)置第二相為空氣，命名為air，材料選擇空氣。
設(shè)置表面張力模型，選擇CSF模型。
設(shè)置操作條件，主要設(shè)置重力和Specified Operating Density。
5、邊界條件設(shè)置。由于多相流模型中存在多相，因此邊界條件需要分別對多相進行設(shè)置。本工況中含有水和空氣兩項，因此，邊界需要分別對混合（mixture）、水和空氣進行設(shè)置。
5.1 進口Inlet，對于mixture相，邊界類型設(shè)置為Mass-Flow Inlet質(zhì)量流量入口。
進口Inlet，對于water相，設(shè)置進口水質(zhì)量流量為0.2 kg/s。
進口Inlet，對于water相，設(shè)置進口水質(zhì)量流量為0 kg/s，即進口都是水。
5.2 出口Outlet，對于mixture相，邊界類型設(shè)置為pressure-outlet壓力出口。
出口Outlet，對于air相，設(shè)置Backflow Volume Fraction為1，即水不反流。
5.3 水箱上端開口ambient的邊界設(shè)置，和outlet邊界一摸一樣設(shè)置。
6、求解設(shè)置，選擇PISO，其余保留默認設(shè)置。
松弛因子設(shè)置如下。
展開 FLUENT噴嘴射流霧化過程仿真
ANSYS CFD 操作案例
03
1、ICEM 建模
Dexit-nozzel=2mm，坐標原點設(shè)置在水口出口圓心處
計算域：
X（-100mm，300mm）
Y（-40mm，40mm）
Z（0mm，120mm）
2、ICEM 網(wǎng)格劃分
利用“Refinement”對“Breakup region”加密；
初始網(wǎng)格數(shù)量約76萬；（水口直徑方向僅有4個網(wǎng)格）；
3、 Fluent VOF多相流模型設(shè)置
開啟“VOF”多相流模型，“顯示”形式，激活體積分數(shù)方程“Geo-reconstruct scheme”離散算法；
激活“隱士體積力”選項，在動量方程中考慮壓力梯度和體積力平衡關(guān)系，有助于計算收斂；
開啟相間連續(xù)表面張力模型“CSF”，設(shè)置項間表面張量系數(shù)0.0635N/m;
4、 Fluent 湍流模型和離散相設(shè)置
湍流模型選擇“k-omega SST”
離散相模型，非穩(wěn)態(tài)粒子追蹤，Injection Type“singel”粒子粒子材料Water 屬性設(shè)置：Most（other）Point Properties are ignored, it’s just a container
5、 Fluent VOF to
DPM 機理設(shè)置
需激活DPM離散相模型
被轉(zhuǎn)換相設(shè)置“water”
體積平衡相設(shè)置“air”；
體積等效球徑范圍設(shè)置0-2mm；
非球度設(shè)置為0.5；
6、 Fluent 網(wǎng)格自適應(yīng)設(shè)置
Mesh Adaption ：Normalised vf curvature
0.01 to 0.05 + isovalue adaption
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