求教水槽内流场模拟的问题

zhoujunchao · 发表于 2013-2-1 02:49:46

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我想模拟水槽内水在搅拌桨的作用下的流场变化。初步是用单相模拟，150-300rpm，桨叶直径150mm，湍流。用的模型是k-e的RNG，介质就是水，用MRF做。比较纠结的一点是不知道液面的边界条件该用什么。个人比较倾向于pressure outlet，但是查了一些文献，绝大部分用的都是symmetry，极少用的slip free的wall。两种边界条件我都试了，pressure outlet模拟出的流场感觉比实际流场流速要小很多，symmetry则是流场流速过快，分布也不太合理。另外有一点也让我感到非常困惑。我选用的四斜叶搅拌桨，按-Z轴右手定则方向转动时，流体应该由轴心位置向下流过搅拌桨，到达槽底后沿壁向上到达液面位置后重新回到轴心向下流动，形成循环。如果让搅拌桨反转，沿+Z轴右手定则方向转动，流场方向应该相反，即从轴心位置向上到达液面后沿水槽壁面向下流动到槽底后经搅拌桨作用从轴心处向上运动形成循环（写的比较繁琐，不知道是否交代清楚了，不过我会附上矢量图）。但实际情况却不是这样。反转时搅拌桨上部的流体还是向下运动，但不穿过搅拌桨，而是沿着搅拌桨的径向向四周移动，到达槽壁面后向上经液面回到轴心形成循环，搅拌桨下部的流体流动则比较混乱。这与实际情况似乎也不相符，我个人认为，如果把搅拌桨当做电扇的叶片，流体是空气，那么正转的时候是电扇，把流体向前吹出，那么反转的时候应该类似排气扇，把空气吸入，所以模拟的结果应该是有问题的，这一点我也想请教一下。最后附上几张图，供参考。谢谢

[ 本帖最后由 zhoujunchao 于 2013-2-1 02:54 编辑 ]

zhoujunchao · 发表于 2013-2-1 09:14:37

自己顶一下，求指点

浪子轻狂 · 发表于 2013-2-2 11:00:08

你这个可以用vof二相流模型，水和空气的交界面不用设置边界条件，上边空气边界可以取symmetry或pressure outlet都可以。另外，可以把case文件传上来看看，不太清楚你的设置。

zhoujunchao · 发表于 2013-2-3 00:47:04

case文件大小超过限制了，我传到网盘上了，http://1000eb.com/fp97，包括上面的例子和一个VOF两项的例子，希望浪子哥指点。另外VOF我这两天也有在研究，但是也存在同样的问题，就是反转以后流体轴向流场没有反过来，另外还有两个问题，一是相界面不鲜明，二是速度影响范围很小，计算过程经常说turbulent viscosity limited to viscosity ratio of 1.000 e+05 in XXXcell。最后就是这个例子可以用VOF的稳态模拟么？瞬态和稳态的模拟对于我这个例子的区别是什么？

zhoujunchao · 发表于 2013-2-3 15:48:51

在线求指点啊，快疯了

zhoujunchao · 发表于 2013-2-3 22:28:57

没人啊

zhoujunchao · 发表于 2013-2-7 20:36:54

唉，大家都过年去了么？

zhoujunchao · 发表于 2013-2-18 10:14:15

还是没人啊，好伤心

小七工作室 · 发表于 2013-2-22 15:33:30

相对速度和绝对速度的问题吧? vof可以解决分界面的问题

zhoujunchao · 发表于 2013-2-23 14:34:50

不是相对速度的问题，上面贴的图都是静止坐标系下的速度。VOF确实可以解决问题，但是要复杂多了吧。上界面的问题我看了很多文章，用的都是symmetry，虽然不懂他们怎么想的，但是模拟单相的话看来也就这样了，不纠结他了。但是这个反转的问题……文献里提到流型不是我这样的，液体应该是从轴心附近上翻然后沿釜壁留下来才对

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