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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

造成這種情況的原因可能是，因為二維模型表征的是拉伸體，所以忽略了垂直于屏幕方向的液面對液滴的約束，導致圖4的波動相對劇烈，而三維模型充分考慮三維完整的液滴，相比于二維模型多考慮了垂直于屏幕方向（也就是三維的Y方向）對液滴的約束，因此圖8所表現出來的波動相對較弱。圖8 如圖9所示，為三維模型液滴的鋪展直徑圖。

液面狀態 中軸面上的流動狀態（速度）WAVE模型適合We數大于100的情況，慣性力遠大于表面張力，液滴在高速的氣動力作用下發生破碎。

物理模型的選擇如下：（2）創建相并選擇相模型；在離散二相流體中，相間力的強度以及熱和質量傳遞的量是氣泡尺寸的函數。由于氣泡的聚結和破碎，氣泡尺寸可能不斷變化。在STAR-CCM+ 中，使用動量的SGamma方法來研究離散的二相流中的顆粒尺寸分布。?對于破碎，S-Gamma 模型考慮的是液滴上的破裂力（由于剪切和湍流）和恢復力（由于表面張力）之間的平衡。

渦輪葉片顆粒流仿真案例二：重力塔液滴冷卻優化某化工廠采用重力塔進行工藝液體的冷卻處理，通過ParticlePro模塊所采用的歐拉-拉格朗日顆粒追蹤模型以及可壓縮模型對重力塔中液滴過程進行了數值模擬分析，數值模擬過程中考慮了液滴換熱效果。應用該模擬模塊的拉格朗日粒子追蹤功能，模擬單個液滴在塔內的運動軌跡，包括液滴在重力、浮力、阻力、湍流作用下的上升、碰撞、蒸發等過程。

物理模型的選擇如下：（2）創建相并選擇相模型；在離散二相流體中，相間力的強度以及熱和質量傳遞的量是氣泡尺寸的函數。由于氣泡的聚結和破碎，氣泡尺寸可能不斷變化。在STAR-CCM+ 中，使用動量的SGamma方法來研究離散的二相流中的顆粒尺寸分布。?對于破碎，S-Gamma 模型考慮的是液滴上的破裂力（由于剪切和湍流）和恢復力（由于表面張力）之間的平衡。

造成這種情況的原因可能是，因為二維模型表征的是拉伸體，所以忽略了垂直于屏幕方向的液面對液滴的約束，導致圖4的波動相對劇烈，而三維模型充分考慮三維完整的液滴，相比于二維模型多考慮了垂直于屏幕方向（也就是三維的Y方向）對液滴的約束，因此圖8所表現出來的波動相對較弱。圖8 如圖9所示，為三維模型液滴的鋪展直徑圖。

圖1 霧化節流機構結構示意圖1.1 仿真模型基于上述構想，為采用CFD 技術對霧化噴嘴的節流特性進行模擬，對模型做如下簡化：（1）因液態冷媒流經噴孔時間極短，忽略噴嘴內部因空化現象產生的微量閃發蒸汽，假設液態冷媒流經噴孔為單相流動；（2）在噴嘴出口瞬間，速度迅速增大，霧束周圍制冷劑氣體不斷被卷入，導致噴嘴出口壓力進一步降低，液體迅速破裂，在液滴與液滴及與環境之間的相互作用使液滴進一步碎裂形成最終霧化

數學模型及工況 采用非穩態方法模擬射流在橫向氣流中的霧化過程。湍流模型和界面捕捉是研究射流破碎和霧化的關鍵。湍流模型能有效描述流態湍流狀態；界面捕捉方法可以有效捕捉精細的破碎霧化結構，尤其是一次霧化及液體結構的復雜運動，并獲得霧化發展過程。

背景介紹 文丘里洗滌器其工作原理是利用高速氣流將注入的液體撕裂破碎成大量細小液滴，形成一個巨大的氣液接觸界面。安全殼內攜帶放射性粉塵的氣體通過文丘里管時，粉塵顆粒與液滴發生碰撞、慣性攔截和擴散等作用，從而被液滴捕獲并最終從氣流中分離出來。由于其結構簡單、除塵效率高且可靠性好，文丘里洗滌器在核能、化工、冶金等工業廢氣處理領域具有重要地位。

利用三維大渦模擬(large eddy simulation)和顯示VOF兩相流模擬結合的方法對初始霧化產生的單個大液滴進行二次霧化(secondary atomization)研究。結果表明，隨Weber數增大，液滴破碎從剪切破碎逐漸轉變為爆炸式破碎方式，破碎產生的液滴尺寸有明顯的減小(圖5)。

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。

本案例建立的錐形微通道模型如圖1所示。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！

同年，噴霧破碎模型是第一個商業實施的流體體積 (VOF) 到離散粒子法 (DPM) 轉換的多相模擬，例如噴霧破碎。在此模型中，VOF 模擬中的不同液滴被檢測到并被 DPM（即質點）粒子取代，并且網格相應地粗化。使用 2017 年推出的流體體積 (VOF) 到離散粒子法 (DPM) 混合多相模型高效模擬噴霧破碎。

射流霧化ANSYS CFD仿真機理02“射流噴霧”過程中會同時發生初級和次級破碎現象；初級破碎指液體射流發生變形并形成大系帶的現象。接著在次級破碎過程中，系帶會進一步破碎成液滴。

液面狀態中軸面上的流動狀態（速度）?中軸面上的流動狀態（渦量）在技術實現上，SprayPro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；兼容空化模型，可用于高精度分析噴嘴處由于高速流動引起的空化現象對霧化結果的影響；提供歐拉框架下三維高保真霧化仿真分析，以及對二次破碎后微小液滴的拉格朗日顆粒描述，便于后續的燃燒仿真計算

觀察分子模型，可以明確的看到水球逐漸進入水層，但仍然有部分水分子在油相中。這與油水界面中油包水模型的實際情況相符。實驗觀察發現，當W/O液滴被注入或自發形成于水-油界面時，它們可以穩定地“錨定”在界面上，形成一個部分浸入水相、部分浸入油相，并被一層薄油膜與水相隔開的非對稱結構。

霧化過程既包括了液體燃料的一次霧化（從連續流體破碎為液絲或大液滴的過程），又包括了液滴的二次霧化（大液滴液體破碎成大量小液滴的復雜過程）。液體霧化后，液滴尺寸小且不均勻，數量大又密集，其隨氣體運動，導致霧化規律實驗研究困難。至今，多種測試方法在液體霧化測試研究中得到應用，如印痕法[1]、熔蠟法[2]、動態電阻[3]等，這些方法繁瑣、準確率低，在實踐中受到限制。