关于VOF模拟自由液面波动的问题

lpxls

最近一直在用Fluent中的VOF模拟船舶在水面航行时周围流场的情况以及自由液面波动的情况，但是一直都没成功，遇到了很多问题，望各位前辈高人指点，模型尺寸 300M*50m*80m 外层的网格5M里面的0.4M，时间步长为0.001s，船体周围用非结构网格，因为模型比较复杂，其他区域用结构网格，VOF 设置为EXPLICIT，其他都默认，入口分两部分上面是空气速度入口，下面是水的速度入口，边界都为WALL，中间有对称面为SYMMETRY，出口设为OUTFLOW（之前也设置过压力出口，效果也不是很好）。
有以下几个问题：
（1）计算开始的时候Glable Courant Number 还是保持在0.0几，但是到几十步之后开始剧增到200多，再算下去就直接超过250没法继续了，前面几十步算出来的结果也是很匪夷所思。。不知道问题出在哪了
（2）我用ISO-surface捕捉水的体积分数是0.5时的液面当做自由液面可行吗？为什么我捕捉到的自由液面是坑坑洼洼的呢？
（3）我将操作压力设为0，参考位置也设置在模型的最上方，但是开始计算时空气处船体受的压力居然比水下还高，这是什么情况？
（4）VOF那里具体应该怎么设置？应该用EXPLICIT 还是IMPLICIT， COURANT NUMBER设置多少合适呢？

wujinlao5

最好把你的cas上传下，这样感兴趣的人会多一点，这图是我算的DTMB5415，有时候出了问题，得全面检查你的cas才能发现。

[ 本帖最后由 wujinlao5 于 2012-7-3 19:41 编辑 ]

wujinlao5

最好把你的cas上传下，这样感兴趣的人会多一点，这图是我算的DTMB5415，有时候出了问题，得全面检查你的cas才能发现。

lpxls

1楼的大神，你的CAS能共享一下嘛

wujinlao5

我要的是你的cas

lpxls

附件里是我的CAS文件，分成了两个压缩包，求各位帮忙看看到底是哪里出了问题？谢谢!

lpxls

这是第二个压缩包，谢谢了。

wujinlao5

你的网格太疏，不可能模拟出可以接受的结果，500米的计算域只有27万网格，要我看一百万就已经很勉强了
maximam cell wall distance 为45m
湍流模型为laminar
既然把参考压力的位置设到空气，那为什么不用标准大气压
以上几点有一足以致命。

lpxls

那湍流模型的百分数和水利半径应该怎么设呢？有没有什么计算公式？时间步长设置多少合适呢？

shuai_manlou

你好，我最近也在做你这个方向，遇到了很多问题：
关于你在9楼的提问，湍流百分数设置，湍流很弱的时候，小于1%，中等剧烈1-5%，10%基本上就是充分发展的湍流了，个人觉得模拟船模（不是实尺度），5%就可以吧。
水力直径的计算公式4A/C，A为横截面面积，C为周长。

希望多多交流，我在模拟的过程中也遇到了诸多疑问，感觉自己算出来的结果都不知道是否可信，共同进步吧，祝顺利~

shuai_manlou

你好，看了你的结果感觉很不错，有两个问题想向你请教，请你解答，谢谢~
1、图2的结果后处理是怎么做出来的，是在tecplot中吗，这显示的是ISO平面吗？
2、关于自由液面的高度，除了用Volume Fraction=0.5显示云图之外，看文献上还有做出X-Y图的，即波高沿船长方向的曲线图，能否介绍一下实现方法？

十分感谢，期待你的指导，谢谢~

shuai_manlou

关于自由面坑坑洼洼这一现象，说明网格较粗，没有很好的模拟出自由液面，另外非结构网格在自由面捕捉方面确实没有结构网格好，你用的三角形网格，自由面就是坑坑洼洼的三角形~

chenzhu19820805

出口可以用压力出口，压力值就用静水压力（P=ρgh，h为水深），用UDF编个程序就可实现

八怪

学习了 路过的