【正文】 考慮你的選擇如何影響問題的設(shè)置是一種很好的主意，特別是在復(fù)雜的問題中。s hull: steadystate with the implicit interpolation scheme（Defining a Homogeneous Multiphase Flow）如果你使用的是混合模型，你可選擇不做滑流速度的計(jì)算而求解一個(gè)均勻的多相流問題（也就是，所有相有著相同的速度），默認(rèn)情形，F(xiàn)LUENT會(huì)為第二相計(jì)算滑流速度，如Section 。這個(gè)公式也能用在the geometric reconstruction scheme不能給出滿意結(jié)果的其它情形時(shí)，否則流動(dòng)的計(jì)算變得不穩(wěn)定。 (optional) implicit body force formulation (see Section簡化多相流問題的一些建議列舉如下：1． 使用六面體或四邊形網(wǎng)格（而不用四面體或三角形網(wǎng)格）。Define Materials...如果你使用的材料在庫中沒有，應(yīng)創(chuàng)建一種新材料。求解氣穴模型使用沒有滑移速度的混合模型總是可取的，如果問題建議兩相之間有重大的滑移，歐拉多相和滑移速度應(yīng)打開。為了滿足連續(xù)性的約束壓力和速度都被修正。當(dāng)紊流傳遞在相間起重要作用時(shí)，這個(gè)紊流模型是合適的選擇。FLUENT使用相加權(quán)平均，因此沒有體積分?jǐn)?shù)的波動(dòng)引入連續(xù)方程。多相修正為RNG和realizable 模型是相似的，因此這里不在明確地給出。默認(rèn)的是Syamlal et al [235]表達(dá)： （）下面可選擇的Gidaspow et al[76]表達(dá)也是有效的： （）體積粘度（Bulk Viscosity）固體體積粘度解釋為顆粒壓縮和擴(kuò)張的抵抗力。（Solids Pressure）對(duì)可壓縮機(jī)制下的顆粒流動(dòng)（也就是，固體的體積分?jǐn)?shù)小于允許的最大值的地方），固體壓力獨(dú)立計(jì)算，并且用作顆粒相動(dòng)量方程中的壓力梯度相。在流動(dòng)中，區(qū)域內(nèi)的某個(gè)地方的第二相（分散相）變成主相（連續(xù)相）在另一個(gè)區(qū)域。固體相應(yīng)力來自于顆粒碰撞產(chǎn)生的隨機(jī)粒子運(yùn)動(dòng)和氣體分子的熱擴(kuò)散之間的類比，并考慮了顆粒相無伸縮性。對(duì)大的粒子，升力更重要，但是FLUENT的模型假定粒子的直徑遠(yuǎn)小于粒子間的距離。（Volume Fraction Equation for the Secondary Phases）從第二相的連續(xù)方程，可以得到第二相的體積分?jǐn)?shù)方程為： （）（Eulerian Model）單相模型中，只求解一套動(dòng)量和連續(xù)性的守恒方程，為了實(shí)現(xiàn)從單相模型到多相模型的改變，必須引入附加的守恒方程。（注，相也可以假定以相同的速度運(yùn)動(dòng)，混合模型就簡化為均勻多相流模型）。 注意三角形和四面體網(wǎng)格上表面張力影響的計(jì)算不如四邊形和六面體網(wǎng)格的計(jì)算精確。在氣泡內(nèi)，由于其周圍相鄰分子的作用，作用在分子上的凈力為零。還有，物質(zhì)接受方案僅用于四邊形和六面體網(wǎng)格。幾何重建方案是從Youngs[273]作品中為非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格歸納出來的。屬性和（有效熱傳導(dǎo)）是被各相共享的。對(duì)你增加到模型里的每一附加相，就引進(jìn)一個(gè)變量：即計(jì)算單元里的相的容積比率（the volume fraction of the phase）。摩擦粘性也是有效的?！?Streamwise periodic flow (either specified mass flow rate or specified pressure drop) cannot be modeled when the mixture model is used.★ Species mixing and reacting flow cannot be modeled when the mixture model is used.★ Solidification and melting cannot be modeled in conjunction with the mixture model.★ 大渦紊流模型不能使用在混合模型中?！?二階隱式的timestepping公式不能用于VOF模型。（Choosing a General Multiphase Model）(Volume of Fluid(VOF)Model)(Mixture Model)(Eulerian Model)(Cavity Effects)(Setting Up a General Multiphase Problem)(Solution Strategies for General Multiphase Problems)(Postprocessing for General Multiphase Problems)（Choosing a General Multiphase Model）正如在Section ，VOF模型適合于分層的或自由表面流，而mixture和Eulerian模型適合于流動(dòng)中有相混合或分離，或者分散相的volume fraction超過10%的情形。三種模型概要的講述，包括它們各自的局限。它也用于模擬有強(qiáng)烈耦合的各向同性多相流和各相以相同速度運(yùn)動(dòng)的多相流。FLUENT中的Eulerian多相流模型不同于FLUENT4中的Eluerian模型，在FLUENT4中液液和液固（granular）多相流動(dòng)沒有全局的差別。 evaporation, condensation, etc. are not allowed.穩(wěn)定性和收斂性（Stability and Convergence）求解多相流系統(tǒng)的過程本來是困難的，你會(huì)遇到穩(wěn)定性和收斂性的問題，盡管現(xiàn)在的算法比FLUENT4中用的更穩(wěn)定了。對(duì)第q相，這個(gè)方程如下： （） 默認(rèn)情形，但除了你給每一相指定常數(shù)或用戶定義的質(zhì)量源。對(duì)VOF模型FLUENT中有四種方案計(jì)算面的通量：幾何重建（geometric reconstruction），物質(zhì)接受（donoracceptor），歐拉顯式和隱式。當(dāng)單元靠近兩相之間的界面時(shí)，donoracceptor方案用于決定穿過面[93]的流體的水平對(duì)流量。詳細(xì)內(nèi)容見Section .（Time Dependence）對(duì)時(shí)間依賴的VOF計(jì)算。在FLUENT中，使用CSF模型公式時(shí)，這里的表面曲率是從垂直于界面的表面的局部梯度計(jì)算的。如果是壁面的接觸角，那么挨著壁面的實(shí)際單元的表面法向?yàn)椋? （）這里分別是壁面的單位法向量和切向量。 （滑流）速度和漂移速度（Relative (slip)Velocity and the Drift Velocity） 相對(duì)速度（也指滑流速度）被定義為第二相（）的速度相對(duì)于主相（）的速度： （） 漂移速度和相對(duì)速度（）通過以下表達(dá)式聯(lián)系： （）FLUENT中的混合模型使用了代數(shù)滑移公式。從質(zhì)量守恒方程可得 （） 和 （）動(dòng)量守恒 相的動(dòng)量平衡產(chǎn)生了 （）這里是第相的壓力應(yīng)變張量（stressstrain tensor） ()這里是相的剪切和體積粘度，是外部體積力，是升力，是虛擬質(zhì)量力，是相之間的相互作用力，是所有相共享的壓力。當(dāng)?shù)诙嗟拿芏冗h(yuǎn)小于主相的密度時(shí)，虛擬質(zhì)量影響是重要的（., for a transient bubble column）。幾乎所有的定義都包含一個(gè)基于相對(duì)雷諾數(shù)（）的曳力系數(shù)（）。1． SyamlalO’Brien 模型[234] （）這里曳力函數(shù)采用由Dalla Valle[47]給出的形式： （）這個(gè)模型是基于流化床或沉淀床顆粒的末端速度的測量，并使用了體積分?jǐn)?shù)和相對(duì)雷諾數(shù)的函數(shù)關(guān)系式[193]： （）這里下標(biāo)是第液體相，是第固體相，是第固體相顆粒的直徑。當(dāng)固體相緊湊到一定限制內(nèi)。能量的碰撞耗散代表了由于顆粒之間的碰撞在第固體相內(nèi)的能量耗散率。 假設(shè)（Assumptions） FLUENT中模擬紊流的分散方法涉及到以下假設(shè)：1． 對(duì)連續(xù)相修正模型：連續(xù)相紊流預(yù)測是使用標(biāo)準(zhǔn)模型并補(bǔ)充包含相間紊流動(dòng)量傳遞的附加項(xiàng)獲得的。和作用于離散相的慣性影響相連接的特征粒子弛豫時(shí)間定義為： （）沿著顆粒軌道計(jì)算的Lagrangian積分時(shí)間標(biāo)尺，主要受交叉軌道的影響[43]，定義為： （）這里 （） （）這里是平均顆粒速度和平均相對(duì)速度的夾角。FLUENT中的每相的紊流模型解釋為紊流場中一相對(duì)其它相的影響。當(dāng)局部壓力小于蒸發(fā)壓力時(shí)，為兩種互相貫穿的流體設(shè)計(jì)的氣穴模型模擬了氣泡的信息。記住這里給出的僅是與一般多相流計(jì)算相關(guān)的步驟。 Solve Initialize Patch... See Section VOF formulation (see SectionFLUENT中可用的VOF公式如下：1． Timedependent with the geometric reconstruction interpolation scheme:當(dāng)VOF解中對(duì)時(shí)間精確的瞬態(tài)行為感興趣時(shí)，應(yīng)當(dāng)選這個(gè)公式。使用這個(gè)公式，select Implicit as the VOF Scheme.??！上面為Euler explicit timedependent formulation討論的結(jié)果也適用于the implicit steadystate formulation。 模擬氣穴的詳細(xì)內(nèi)容見Section 。 ) will open. Figure : The Primary Phase Panel3． In the Primary Phase panel, enter a Name for the phase.4． Specify which material the phase contains by choosing the appropriate material in the Phase Material dropdown list.5． Define the material properties for the Phase Material.（a） Click Edit..., and the Material panel will open.（b） In the Material panel, check the properties, and modify them if necessary. (See Chapter的默認(rèn)值是10000，由Kubota et al推薦。為了提高相界面的清晰度，你應(yīng)慎重考慮以上所述。你最多可以指定20相。 如果你選的是VOF模型，輸入如下： for details.7．設(shè)置模擬具體的解參數(shù) Solve Controls Solution... See Sections為了簡化計(jì)算，F(xiàn)LUENT假設(shè)氣泡成長和破裂的過程由下式給出： （）（Setting Up a General Multiphase Problem）這部分提供了使用VOF模型，混合模型和歐拉多相流模型的用法和指南。在恒溫下通過降低壓力使液體破裂的過程稱為氣穴現(xiàn)象。當(dāng)乘以交換系數(shù)時(shí)，用于修正紊流中的動(dòng)量交換項(xiàng)。根據(jù)Elgobashi et al[61]?；? （）這里。所以第二相的波動(dòng)量根據(jù)主相的平均特征和顆粒弛豫時(shí)間和粒子相互作用時(shí)間的旋渦給出。（Granular Temperature）第固體相的顆粒溫度是與顆粒的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能成比例的。徑向分布函數(shù)徑向分布函數(shù)是一個(gè)當(dāng)固體顆粒相變密時(shí)用于修改顆粒之間碰撞概率的修正因子。所有的定義都包含基于相對(duì)雷諾數(shù)的曳力函數(shù)。例如，流動(dòng)中有不同數(shù)量的兩種流體，起支配作用的流體應(yīng)作為主要流體，由于稀少的流體更可能形成液滴或氣泡。虛擬質(zhì)量力對(duì)多相流動(dòng)，當(dāng)?shù)诙嘞鄬?duì)于主相加速時(shí)，F(xiàn)LUENT包含虛擬質(zhì)量的影響。（Conservation Equations）由FLUENT求解的通用的守恒方程在這部分給出，隨后是求解這些方程。包含了所有的體積熱源。假定流體與壁面產(chǎn)生的接觸角常用于調(diào)整壁面附近單元表面的法向，而不是加強(qiáng)壁面本身的邊界條件。為了理解這個(gè)源項(xiàng)的起源，考慮沿著表面表面張力為常數(shù)的的特殊情況，那些地方只考慮垂直于界面的力。 （）由于這個(gè)方程需要當(dāng)前時(shí)間步的體積分?jǐn)?shù)值（而不是上一時(shí)間步，關(guān)于歐拉顯式方案），在每一時(shí)間步內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)量輸送方程為每一個(gè)第二相的體積分?jǐn)?shù)迭代性地求解。如果有，你必須分開它們，如Section 。在紊流情形時(shí)，只求解一套輸送方程，紊流變量（., or Reynolds stresses）被通過整個(gè)區(qū)域的各相所共享?；诘木植恐?，適當(dāng)?shù)膶傩院妥兞吭谝欢ǚ秶鷥?nèi)分配給每一控制容積?！?無粘流是不允許的。然而，對(duì)于復(fù)雜的多相流流動(dòng)，你