fluent如何计算搅拌器内乳化过程

葡萄的苹果

物理模型大概是这样的：
一个开口的容器内有一个搅拌器，容器内装有水和密度较小的油。油在上层，体积比例为1/3。油、水的初始分界面为平面。然后搅拌器开始搅拌。
油水本来为不可溶的，但是想把这个过程作为一个乳化过程，使两相混合充分。
之前一直在用欧拉两相流模型，但总也混合不充分。请问关于两相流模型的选择和参数的设置上，应该怎么选呢？

xrs333

这个过程太复杂了。如果用Fluent，应该用VOF模型。但具体到你的问题，怕需要极高的网格空间分辨率和极小的求解时间步长。

wuming2723628

乳化过程我看有难度，实验都做不好！VOF也只能看看体积浓度分布吧?!

葡萄的苹果

我也考虑到了液滴大小和网格尺寸的问题。所以我把第二相的初始液滴直径设置的比较大D=1mm。在转动了四十多圈后得到了下面的结果，第二相只能出现在一定的搅拌区域内，而且第二相液滴直径仍为1mm。
这是因为密度的关系吗，还是因为液滴粒径太大了？

我也想过干脆把第二相液滴的初始直径设置为乳化液的数量级--10微米。然后把第二相作为granular搅拌。可是不太清楚fluent中对于液和颗粒的混合流动是怎么计算的，这样会不会违背乳化过程中，液液两相的相互作用呢？

[ 本帖最后由 葡萄的苹果 于 2010-4-13 10:24 编辑 ]

wuming2723628

还是换模型吧，用混合或者欧拉。VOF不适合，宏观的只能。

葡萄的苹果

我上面的计算就是用的欧拉。我想在实际试验中，会加入乳化剂来降低表面张力。这样转动十几圈后就混合均匀了。但是在数值模拟中，乳化剂的作用怎么体现呢？欧拉模型中并没有关于表面张力的设置。

[ 本帖最后由 葡萄的苹果 于 2010-4-13 18:43 编辑 ]

飞翔鸟

fluent的欧拉最好不要用四面体网格，基本上很难收敛，结果也不理想。看你那张图好像是四面体网格。

葡萄的苹果

对，是四面体网格。欧拉计算四面体网格不容易收敛，是因为欧拉的计算方程吗？

飞翔鸟

为什么我也不知道，fluent的欧拉求解建议就是要用六面体网格，我实际计算确实发现这个问题，四面体网格基本上就不收敛，结果不理想。
估计你这个计算不仅仅是网格的问题。

葡萄的苹果

大家有没有做过在流场中加入示踪剂，开始计算后，观察示踪剂溶度的变化。这个示踪剂是在material中加入的另一种材料吗，还是fluent中的某种设置？还有示踪剂对于基本相得作用是怎样的呢？两相是不是互溶的？