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<p> &nbsp;我們介紹一下多相流模型的一種-VOF模型的適用場合及使用方法。通過VOF實例觀察兩相界面分布，了解VOF模型使用過程中的注意點。</p><p> </p><p> </p><p class="ql-align-center"><strong>1.

歐拉歐拉模型歐拉歐拉模型是最為人知的多相流模型，也就是雙歐拉模型。其中連續相使用NS方程，離散相還是使用NS方程。歐拉歐拉模型在目前的CFD代碼中已經被大量的植入了。

顯式VOF算法改進 引入在時間步長結束時求解VOF的新方法 VOF壓力出口邊界條件改進 Hybrid NITA 支持混合多相流模型 建議使用hybrid NITA 采用Hybrid NITA時不穩定性探測器的改進 引入了一種基于界面網格的新型CFL類型，實現了不穩定檢測器與全局Courant數的同步

常用的界面捕捉模型包括LS（Level Set）方法和VOF（Volume of Fluid）方法。</p><p>多相流模擬軟件，首先就是針對此類有邊界面的問題。目前主流的商業CFD軟件大多采用VOF方法，而定位于多相流仿真的國產通用流體仿真軟件Virtualflow采用Level Set方法進行界面流仿真。

（a）總壓等值面圖（顏色代表速度大小） （b）聲壓級頻譜圖5 某乘用車氣動噪聲仿真分析 4） 優化多相流VOF算法AICFD 提供多種多相流模型，支持水管理、船舶靜水阻力、混合流動等多相流仿真分析。其中，VOF模型是一種應用于固定歐拉網格的界面跟蹤技術，適合模擬分層或自由表面流動。

VOF方法與LS方法作為目前最為流行的兩種多相流自由表面捕捉方法，二者應當在充分收斂的計算條件下得到流動規律與仿真質量相對一致的結果。然而，在文獻中，我們發現對于分別采用VOF和LS方法的水平管道中的兩相流動的數值仿真，得到的仿真結果之間似乎存在明顯的差異。

2.4 模型設置 采用 k-w SST 湍流模型，并開啟VOF多相流模型。VOF模型設置如下，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。

本案例基于Fluent深度還原帆船航行場景，攻克兩大技術壁壘：動網格技術精準模擬船體運動導致的網格拓撲變化，避免因劇烈變形導致的求解發散；多相流VOF模型精確捕捉船體-波浪-空氣的交互細節，如興波阻力、飛濺流場及尾部渦旋，需平衡相間界面捕捉精度與計算穩定性。

3.4 模型設置并開啟VOF多相流模型。VOF模型設置如下，并開啟表面張力，水的表面張力系數定義為常數0.072。湍流模型選擇k-e模型。3.5 圓柱運動設置對前景網格進行運動設置，采用網格運動的方式，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。

FLUENT中的多相流模型 ANSYS FLUENT 提供了豐富的多相流模型，被廣泛應用于能源化工、環境工程、冶金礦山、汽車、航空航天、農業、醫療等各個行業：? Lagrangian Dispersed Phase Model (DPM)? Volume of Fluid model (VOF)? Eulerian Model

&nbsp;界面穩定性問題分析</strong></p><p>在VOF方法中，界面穩定性是多相流模擬的核心問題之一。界面捕捉的穩定性直接影響模擬結果的物理準確性，尤其在處理復雜界面形變、表面張力驅動流動以及高密度比流體時，數值誤差可能導致非物理現象。以下是界面穩定性中兩個主要問題的分析：<strong>數值擴散</strong>和<strong>表面張力偽速度</strong>。

1.4 模型設置采用k-w SST 湍流模型，并開啟VOF多相流模型。VOF模型設置如下，并開啟表面張力，水的表面張力系數定義為常數0.072。1.5 網格標記本案例中，水與空氣在罐體中各占一半。因此將罐體下半部分網格進行標記。1.6 初始化設置進行初始化，相2的體積分數設置為0。進行局部初始化，將罐體賦予水相。

本次報告將重點介紹Ansys Fluent多相流模型的更新進展以及應用案例，如VOF模型，歐拉多相流模型，DPM模型，以及模型轉換方面的更新以及部分應用實例。

（三）VirtualFlow多相流模型積鼎科技自研軟件VirtualFlow所包含的多相流模型。VirtualFlow支持求解界面流問題、混合流問題、顆粒流問題，多相流模型包括：Level-set模型、VOF模型、均相流模型、代數滑移模型、離散相模型（有密相顆粒求解能力）。

” 在STAR-CCM+ 模擬中，混合多相流是指使用多個不同多相流模型的組合對多相介質的多個流態進行模擬。這種模擬功能拓寬了現實生活中多相流的模擬范圍。 在混合多相流模擬中，每個多相模型都涵蓋特定的流態。通過考慮局部流動條件和網格單元尺寸的相相互作用來處理流態之間的相的轉變。此類模擬有多種應用，例如車輛水管理（擋風玻璃雨刷、后視鏡）、電動機中的噴油冷卻或多相泵等。