[转载]OpenFOAM中气液双欧拉求解器bubbleColumn的使用

su_junwei

做气液两相流动模拟的同志们最双欧拉方法可谓再熟悉不过了，今天给大家介绍OpenFOAM中专门针对气液两相流动的双欧拉求解器bubbleColumn的使用。从求解器的名字上看，他似乎是针对鼓泡床（bubblecolumn）的，不仅仅是这些，他可以适应于任何气液系统的模拟。闲言少叙。
（1）位置
求解器的位置：applications\solvers\multiphase\bubbleFoam
算例的位置：tutorials\bubbleFoam\bubbleColumn
（2）文件夹结构
|-0
| |-alpha  //气相的体积分数，液相的体积分数为1-alpha
|  |-epsilon //液相的湍流耗散率
| |-k   //液相的湍动能
|  |-p  //压力，双欧拉里面规定，两相的压力是一样的。
|  |-Ua //气相的速度
|  |-Ub //液相的速度
|
|-constant
|           |-environmentalProperties //环境属性，比如重力场什么的
|           |-RASProperties    //雷诺时均湍流模型属性
|           |-transportProperties //传输参数相关属性，粘性，密度等
|
|-system
           |-controlDict
          |-fvSchemes
          |-fvSolution
其实上面的文件夹结构中还有一个0.org.这只是另外一个初始化文件，和0里的文件除了那个初始场不一样，其他相同的。
（3）文件说明
0文件夹的内容和system文件夹的东西和其他求解器类似，这里不再说明。本文只针对RASProperties和transportProperties进行说明
1.RASProperties


//文件头
FoamFile
{
   version    2.0;
   format     ascii;
   class      dictionary;
   object     RASProperties;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ** * * * * //
RASModel           laminar;    //其实这个关键字一点用途也没有。   
turbulence         off;        //如果用层流就off，如果用湍流就on，目前bubbleColumn只支持k－e湍流

printCoeffs        off;        //是否打印系数

laminarCoeffs
{
}
kEpsilonCoeffs     //k－e系数
{
   Cmu             0.09;
   C1              1.44;
   C2              1.92;
   alphak          1;
   alphaEps        0.76923;
}
wallFunctionCoeffs  //壁面函数系数
{
   kappa           0.4187;
   E               9;
}
//*************************************************************************//


2.transportProperties

//文件头
FoamFile
{
   version    2.0;
   format     ascii;
   class      dictionary;
   object     transportProperties;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ** * * * * //

rhoa           rhoa [1 -3 0 0 0 0 0]1;    //气相速度

rhob           rhob [1 -3 0 0 0 0 0] 1000;  //液相速度

nua            nua [0 2 -1 0 0 0 0] 1.6e-05;  //气相的黏性

nub            nub [0 2 -1 0 0 0 0]1e-06;   //液相的黏性

da             da [0 1 0 0 0 0 0]0.003;    //气相的粒径

db             db [0 1 0 0 0 0 0]0.0001;   //液体相的粒径

Cvm            Cvm [0 0 0 0 0 0 0] 0.5;  //虚拟体积力系数

Cl             Cl [0 0 0 0 0 0 0] 0;  //升力系数

Ct             Ct [0 0 0 0 0 0 0] 1;  //湍流响应系数（也就是离散相团动能和连续相湍动能之比值）

也许你会感觉到奇怪，为什么液相还有粒径。OpenFoam中的双偶拉模型和其他软件不太一样，他是基于 Henrik Rusche博士论文中的一种能够计算气液反演过程的一种模型。具体理论，请参看相关章节。

转自OpenFOAM研究：http://blog.sina.com.cn/openfoamresearch

[ 本帖最后由 su_junwei 于 2009-5-15 00:38 编辑 ]