找回密码
 注册
查看: 3635|回复: 9

FLUENT水力学应用之我见(欢迎大家批评)

[复制链接]
发表于 2004-2-20 15:36:15 | 显示全部楼层 |阅读模式

马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转社区。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

x

VOF模型(水气二相流)
VOF模型1981年由HIRT提出,当时主要研究压力容器里面水体表面曲线。后来被水力界引入,演变为河川动力二、三维数值模拟的利器之一。主要应用方面是对二、三维水体运动和变迁的数字模拟。例如,我们推求的水面曲线都是一维的,假设的都是明渠水流,但是对于有复杂边界河道(如丁坝,码头)就不行了,对湖泊,近海,宽阔水面就必须使用二维以上的数值分析。
除了对水面曲线的推求,FLUENT还可以对任意一个点的流速,压强,流向求求解,可以应用于隧洞无压流流场分析(有压流属于单相流,求解更简单),对高坝泄洪,空蚀空化,挑流消能,都可以直接模拟出来。
现在介绍FLUENT第二个模型:
欧拉模型:
欧拉公式大家都听说过,但是这里的欧拉模型要复杂得多,它的应用在水力学上就是一个:泥沙模拟。
其实水力挟沙也是二相流(液固二相,如果要加水面就是三相流,这个可能全国没有几个人搞过吧,那位搞过的真的就是牛人中的牛人),泥沙问题就是研究泥沙在水中停止运动的问题,跟水的流速有关,准确说是水流速的3~4次方关系,这也是流体分析的内容。应用范围大家肯定比我还清楚,我举个简单例子——电站取水口后面的沉沙池,是最简单的泥沙问题,可以用FLUENT的欧拉模型求解。
第三个模型
混合模型:,
混合模型就很好理解,气体对气体,液体对液体,不同相之间都可以混合的,它在水力学上的应用应该是液液比较多一点,比如,河道岸边污染带的模拟,两条河道汇流模拟,市政设施排污设计论证,都可以用到它。
其实这三个模型不是绝缘的,某些情况下都可以适用,举例欧拉模型和混合模型都可以计算不同密度液体之间的搅混问题,VOF模型的某些问题也可以用欧拉模型求解。
发表于 2004-2-21 09:23:08 | 显示全部楼层

FLUENT水力学应用之我见(欢迎大家批评)

不知楼上这位朋友的理论是不是得到了实践。在此我也谈一点体会。
在我的应用过程中,并没有发现乐观的结果。在我初步尝试时,用vof模型在计算自由表面问题,计算结果中气液两相并没有一个明显的界限,这与自然界的现象是不一致的,现实中水表面是很清晰的,计算结果很多情况想要得到明确的水面线,而且在fluent显示vof模型的计算结果的时候,不能方便的给出每一相的流速矢量场,水气矢量场掺在一起,很别扭,因为大家都不会关心河流上面空气的流速分布。
我倒是很希望fluent能对水利行业作出贡献,那我只用把fluent搞通就万事大吉了:)希望实践成功的朋友分享经验。
 楼主| 发表于 2004-2-22 11:51:42 | 显示全部楼层

FLUENT水力学应用之我见(欢迎大家批评)

斑竹,您好
看了您的问题,我非常高兴您对我的指教,根据我的实践经验,FLUENT的水面分界可以做到比较清楚,关键是网格划分和迭代步长做好,我也做个跟您上面一样的二维溃坝水面模拟,型式基本一样,可惜我在外地,不能传一个上来与您探讨,而且我不会做GIF动画,只有不同时段的静态图片,汗!
FLUENT在水力学的应用还是比较有前景的,个人意见
发表于 2004-2-23 19:32:36 | 显示全部楼层

FLUENT水力学应用之我见(欢迎大家批评)

谢谢marvin97分享经验,多谢指点:)
发表于 2004-2-24 13:57:03 | 显示全部楼层

FLUENT水力学应用之我见(欢迎大家批评)

其实利用VOF编程进行两相流的模拟精度还可以,但是我没有时间学软件.软件应该更加完善.
发表于 2004-2-25 14:28:11 | 显示全部楼层

FLUENT水力学应用之我见(欢迎大家批评)

marvin97兄弟,好多人都说fluent不能做带自由表面的流体模拟,也有人说可以,我也相信可以,但没做过,想拿它试一下河道汇流,还请多多指教!
发表于 2004-3-11 09:17:04 | 显示全部楼层

FLUENT水力学应用之我见(欢迎大家批评)

用fluent做整个的河道汇流可能有点难度,但节点是可以考虑的。
个人认为用fluent做水力学计算有点问题,不知道大家考虑过糙率(fluent是三维的所以取Cd,但也是这个意思,用来表示沿程和局部损失)的取值吗?大家不知道有没有为了和实际水面线符合而不停调整糙率的经历,这个问题比vof还要重要和实际一点:)因为现实中,糙率值通常在各个计算坐标段和各个时间段都有不同的值,我们教研室有牛人用遗传算法求得恒定流的最佳值(博士论文就这样诞生了:)),但是在fluent中呢?好像难了点。个人认为,做局部三维也许可以,但是对属于二维的河道计算,有点强人所难,大家觉得呢?
发表于 2004-3-11 18:06:23 | 显示全部楼层

FLUENT水力学应用之我见(欢迎大家批评)

我觉得用fluent计算河道水面线有点不现实,因为水利工程中的河道范围都非常大,如果用fluent中的vof算法计算水面线的话,理论上是可以的,但是实际操作起来非常困难。因为河道特别是有建筑物的河道平面上的网格数就非常庞大,如果要用vof法算水面线的话,就需要对水面附近的网格做得非常密,这样一来沿水深方向的其它网格也不能太稀,因为几乎所有的计算对相邻网格的变化尺度都不能太大。另外,只要垂向有网格密的要求,水平向的网格尺度也不能太大,所以我觉得对比较大的河道,fluent几乎是无能为力的。我的建议是可以采用嵌套模拟的方法。就是说可以先用二维的软件如delft3d计算大区域的流场等,为建筑物附近的小区域提供边界条件,然后再用如fluent等软件对建筑物附近水流进行比较精细的模拟。
发表于 2004-3-14 17:30:19 | 显示全部楼层

FLUENT水力学应用之我见(欢迎大家批评)

你的计算河道是啥样的?
宽浅河流吗?===用delft-3D
 楼主| 发表于 2004-3-19 16:49:34 | 显示全部楼层

FLUENT水力学应用之我见(欢迎大家批评)

谢谢大家分享经验,我其实不是搞水力学,是搞水工的,粘点边,欢迎各位到水利工程网:
www.shuigong.com
指点江山:)
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

快速回复 返回顶部 返回列表