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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(shí)例觀察兩相界面分布，了解VOF模型使用過程中的注意點(diǎn)。</p><p> </p><p> </p><p class="ql-align-center"><strong>1.

4 設(shè)置計(jì)算模型添加多相流模型為VOF模型，設(shè)置歐拉相數(shù)量為2。這里如果想要產(chǎn)生氣泡，需要設(shè)置為VOF模型，如果設(shè)置了Mixture模型，氣液界面不明顯，無法產(chǎn)生氣泡。 激活能量方程。此例為層流流動，不激活湍流模型。5 材料設(shè)置添加材料water-vapor及water-liquid。修改材料屬性。

計(jì)算多相流動，我們開啟ANSYS Fluent中的多相流(Multiphase Model)模塊VOF，并采用Explicit。

顯式VOF算法改進(jìn) 引入在時(shí)間步長結(jié)束時(shí)求解VOF的新方法 VOF壓力出口邊界條件改進(jìn) Hybrid NITA 支持混合多相流模型 建議使用hybrid NITA 采用Hybrid NITA時(shí)不穩(wěn)定性探測器的改進(jìn) 引入了一種基于界面網(wǎng)格的新型CFL類型，實(shí)現(xiàn)了不穩(wěn)定檢測器與全局Courant數(shù)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(yè)CFD軟件大多采用VOF方法，而定位于多相流仿真的國產(chǎn)通用流體仿真軟件Virtualflow采用Level Set方法進(jìn)行界面流仿真。

如果你的泡泡特別多，并且你不在乎氣泡的形狀是什么樣的，你只在乎我的水里面有多少空氣（氣含率），那么這種情況適用于高相分?jǐn)?shù)多相流模型。其不能預(yù)測出氣泡的形狀。下面這個(gè)圖是用高相分?jǐn)?shù)多相流模型模擬的，很明顯，看不出來氣泡的形狀。這兩大模型，前者屬于多相流中的直接模擬，后者模化多一些。正是因?yàn)榍罢咂蛑苯幽M，因此在使用VOF的時(shí)候，需要巨量的網(wǎng)格。

（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(yōu)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(yīng)用于固定歐拉網(wǎng)格的界面跟蹤技術(shù)，適合模擬分層或自由表面流動。

</span></p><p><span style="color: rgb(255, 129, 36);">3.在一般的多相流模型（VOF、Mixture和歐拉）中，只有 VOF 模型可以與凝固/熔化模型一起使用。</span></p><p><br></p><p><br></p><p><strong>2.

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(jìn)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(shù)壁壘：動網(wǎng)格技術(shù)精準(zhǔn)模擬船體運(yùn)動導(dǎo)致的網(wǎng)格拓?fù)渥兓苊庖騽×易冃螌?dǎo)致的求解發(fā)散；多相流VOF模型精確捕捉船體-波浪-空氣的交互細(xì)節(jié)，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(jì)算穩(wěn)定性。

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(yùn)動設(shè)置對前景網(wǎng)格進(jìn)行運(yùn)動設(shè)置，采用網(wǎng)格運(yùn)動的方式，本案例以實(shí)驗(yàn)中的0.5124m/s展開計(jì)算。具體的輸入如下圖所示。

本次報(bào)告將重點(diǎn)介紹Ansys Fluent多相流模型的更新進(jìn)展以及應(yīng)用案例，如VOF模型，歐拉多相流模型，DPM模型，以及模型轉(zhuǎn)換方面的更新以及部分應(yīng)用實(shí)例。

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(yīng)用于能源化工、環(huán)境工程、冶金礦山、汽車、航空航天、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等各個(gè)行業(yè)：? Lagrangian Dispersed Phase Model (DPM)? Volume of Fluid model (VOF)? Eulerian Model

（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(shù)滑移模型、離散相模型（有密相顆粒求解能力）。

&nbsp;界面穩(wěn)定性問題分析</strong></p><p>在VOF方法中，界面穩(wěn)定性是多相流模擬的核心問題之一。界面捕捉的穩(wěn)定性直接影響模擬結(jié)果的物理準(zhǔn)確性，尤其在處理復(fù)雜界面形變、表面張力驅(qū)動流動以及高密度比流體時(shí)，數(shù)值誤差可能導(dǎo)致非物理現(xiàn)象。以下是界面穩(wěn)定性中兩個(gè)主要問題的分析：<strong>數(shù)值擴(kuò)散</strong>和<strong>表面張力偽速度</strong>。