CFD 模块
Euler-Euler模型,湍流接口
5.1版本新增分散两相流湍流接口。欧拉-欧拉湍流接口用来处理平均流量时间尺度下的大比率粒子弛豫时间问题。这意味着在分散相中粒子系统无需与连续相保持局部受力平衡。欧拉-欧拉两相流模型的优势之一就是可以处理分散相与连续相之间交大的密度差异,比如固体颗粒分散在空气中。该接口中的湍流分析采用标准 k-ε 模型,包括可实现性约束。该接口包含求解一组混合物 k-ε 方程的选项(两相湍流可看做混合物)或是求解分别对应两相(两相湍流可看做特定相)的两组 k-ε 方程,其中默认选择前者。
耦合多孔介质流和湍流
单相流接口现在可以实现自由介质中的湍流与多孔介质流耦合。用户可以在代数 y+或L-VEL湍流模型中添加流体和基体属性区域激活该功能。这些湍流模型需要CFD模块或是传热模块才能使用,但是用户可以在其他模块中实现它们与多孔介质流动的耦合。用户可以在多孔介质流动接口中开始建模,然后再添加自由流动区域,或是在自由流动接口中添加多孔介质区域。在多孔介质域复选框中可以添加流体和基体属性。多孔介质域求解布里克曼方程,在自由流动区域求解雷诺平均N-S方程。最后,用户可以根据实际在多孔介质流动方程中添加Forchheimer修正项。用来描述高速孔隙流动(如多孔介质高速流)。
该图显示了多孔介质过滤器,视角远处为用于支撑的穿孔固体板。
两相达西定律接口中的毛细管压力
在两相多孔介质流中重要的一项就是毛细管压力,它用来描述多孔介质中移动界面,分离两种流体所需的平均作用力。该力与两相之间的表面张力作用相反。在两相达西定律接口下的毛细管模型特征中毛细管压力作为可选项进行调用。可用的毛细管压力模型有:van Genuchten, Brooks and Corey, 以及可以自定义模型。
混合物模型和气泡流接口中新的入口和出口特征
压力条件
带有外部离散项/气体条件的抑制回流条件
薄膜流穿孔
新的穿孔特征可用于薄膜阻尼,从而可以模拟具有穿孔结构中的薄膜流动。穿孔特征是作为一个气体的汇项,其与环境压力以及穿孔表面另一边与环境压力有关的压差成比例。比例常数以穿孔导纳而被熟知,可以被直接定义,也可以通过Bao模型确定。
边界流动边界条件具有面外运动选项
一个新的选项可用于薄膜流接口中的边界流动边界条件。选择面外运动就会使用Galls and Torczynski模型计算边界处的压力梯度。该案例显示了与使用详细CFD和Monte Carlo方法模拟的结果具有很好的一致性,其模拟了薄膜流动以及周围的气体。该案例适用于稀薄流动以及非稀薄流动,对于非稀薄流动其努森数超过1.
Euler-Euler模型的伪时间步进
Euler-Euler模型接口现在支持伪时间步进,从而更加容易求解稳态模型,特别是湍流。该设置可以在接口主节点的高级设定选项中找到。
Darcy定律接口中的无限元域
Darcy定律接口现在支持无限元域以及更高级的边界通量的计算。