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攪拌設備 對攪拌設備進行仿真，并且完成與試驗結果的對比驗證：下圖是攪拌轉速為90rpm時，化妝品攪拌過程中自由液面狀態的對比： 攪拌過程對比 同時，在不同液體、不同混合體積的條件下，對比攪拌時自由液面的深度： 自由液面深度對比 通過上述驗證試驗表明，Particleworks可以很好模擬攪拌設備的攪拌過程

attachment/fileTypeImages/icon_rar.gif"><a href="https://oss.jishulink.com/upload/201909/d84bfa0e6ec74171ba71a2033455184b.rar" rel="noopener noreferrer" target="_blank" style="color: rgb(0, 102, 204);">自由液面繞流

攪拌器槳葉高速旋轉帶來的漩渦，部分樣式攪拌雖然可以通過公式估算，但更多的攪拌器需要通過仿真方式來獲得。該案例采用STAR-CCM+2402版本軟件，通過內置的參數化建模工具3DCAD構建了整個模型，運用剛體運動和多相流VOF模型相互結合，通過瞬態求解的方式，獲得攪拌器漩渦的發展變化過程，為后續攪拌器設計以及參數選擇提供參考

圖19 自由液面分布圖20 自由液面高度圖21 自由液面速度對穩定階段的阻力值進行平均，獲得船體的總阻力并與國外軟件進行了對比，偏差為5.72%。

圖7給出了對應的自由液面位置云圖。表 3 計算值與實驗值的結果對比（裸艇體）圖 7 自由液面位置云圖（水下）同樣的，采用相同的方式對全附體模型建模，計算其水面上自由航行情況下的自由液面位置如下圖 8所示。圖 8 自由液面位置云圖（水上）?參考文獻[1] Roddy, R.F.

液艙繞原點做正弦擺動，晃蕩過程中會出現自由面翻卷、破碎和融合，為有效捕捉界面流動現象，采用VirtualFlow軟件IST/BMR網格技術將自由面可能到達的區域進行了網格細化，如圖3所示。液面變化采用Level Set方法來捕捉。

計算域：波浪水池的尺寸長度從80m縮小到30m，高度和寬度不變，為20m，自由液面距離頂部8m，底部12m。 網格劃分：基礎尺寸0.75m，自由液面Z方向的網格尺寸為基礎尺寸的3.125%，XY方向為12.5%，網格總數為300萬。

甲板沖擊力時間歷程示例六、結論針對四種不同結構，進行了圍繞和穿過柱體的自由液面波高的線性和二階數值建模案例研究。通過系統的收斂性研究，選擇了最終的數值模型。結果顯示，自由液面上的空間面板分辨率比在結構體上的更為關鍵。將不同位置和不同波陡度下的最大波峰高度預測值與模型試驗數據進行了對比。線性預測明顯偏低，而二階校正值在許多情況下與試驗數據相符。

數值模擬液體的晃動實際上是用數值方法求解帶有自由邊界的非定常流體的動力學問題，由于自由液面的位置未知，且自由液面邊界條件為復雜的非線性方程，因此具有自由液面的流體的流 動 是 用 數 值方法求解最困難的問題之一。自由液面的數值處理涉及自由液面的離散表達式、自由液面隨時間的變化及自由液面邊界條件的離散表達式３個問題。

根據模型具體尺寸，選擇自由液面的高度與海底高度。并 設置波浪的參數，浪高、浪寬與波浪模型。 然后對出口條件進行設置，打開open channel，設置自由液面與海底高度。2.6 初始化設置進行初始化設置，選擇初始化的方法。 3 后處理設置通過mesh與contours添加后處理云圖。

在此場景中，使用了由閾值部分（液體的體積分數> 0.5）創建的與剪切平面重合的平面截面：- 截面顏色的設置與2）中自由液面的設置方法相同;- 手動指定吸收/反射/折射系數的值，分別為[0.85,0.0,0.15];- 不透明度設置為<1；這個值可以根據所使用的吸收系數來控制平面的亮度。這種顯示方法，自由液面和截面的形狀會受單元形狀的影響，影響圖片的顯示質量。

為保證洗衣機停止工作后平衡環內液體可以自由在腔室之間恢復原位，擋板內孔高度需保證低于平衡環靜止狀態的自由液面。

圖9所示為自由液面波切圖，圖中W為波高。從圖中可以看出，Silverbullet算法優化船型的自由液面波高較Sobol+Tsearch優化船型有所降低，開啟bound break后優化船型的波高降幅更大。

</p><p>5). free surface的定義，free surface用來定義流體的初始液面所在的位置。模型中通過一個平面來定義該位置。</p><p><strong>然后，定義邊界條件</strong>，邊界條件需要設置重力，重力會使 水沖上去之后，自由地落下。注意單位，要跟系統設置的單位一致。</p><p><strong>最后，定義求解參數</strong>，對求解時間步長控制進行設置。

毛細水帶內，由于水氣界面上彎液面和表面張力的存在，使水內的壓力小于大氣壓力，即水壓力為負值，于是引起使相鄰土顆粒擠緊的壓力，這個壓力稱為毛細壓力。毛細壓力增加了粒間錯動的摩擦阻力，猶如給予砂土以某些凝聚力，所以在潮濕的砂土中，能夠開挖一定高度直立坑壁。而在被水浸沒的砂土中，彎液面消失，毛細壓力變為0，凝聚力不再存在，因此也稱為假凝聚力（apparent cohesion)。

wx_fmt=png&amp;from=appmsg"></p><p class="ql-align-justify">然后對出口條件進行設置，打開open channel，設置自由液面與海底高度。

通過該算例可以得到燃油晃動過程中油箱壁的壓力變化以及燃油液面晃動情況，為油箱優化設計提供理論指導。除了剛體運動外，通過VirtualFlow的體積振蕩力模塊，用戶也可以快速完成燃油晃動問題的分析。如圖所示，體積振蕩力模塊支持用戶自由設置晃動的頻率、相位、幅值和起止時間等參數。