Simularea curgerii unui amestec de fluide în Ansys Fluent

Cu Ansys Fluent se pot realiza simulări avansate în domeniul dinamicii fluidelor pentru o varietate de fenomene specifice, într-o interfață modernă și intuitivă. Astfel pot fi simulate cu precizie curgeri multifazice, inclusiv amestecuri gaz-lichid, lichid-lichid sau gaz-solid. Sunt necesare abordări diferite de modelare pe măsură ce se trece de la curgerile monofazice la cele multifazice. Pentru a determina cu precizie desfășurarea acestor curgeri complexe, Ansys Fluent oferă o gamă largă de modele numerice.

Modelul VOF (Volume of Fluid) permite simularea a două sau mai multe fluide nemiscibile prin rezolvarea unui singur set de ecuații de impuls și urmărirea fracției de volum a fiecărui fluid în întregul domeniu. Câteva aplicații tipice unde putem utiliza VOF sunt: predicția spargerii jetului, mișcarea bulelor de aer într-un lichid, mișcarea lichidului după o rupere a barajului, evoluția staționară sau tranzitorie a oricărei interfețe lichid-gaz etc.

Formularea VOF se bazează pe faptul că două sau mai multe fluide (sau faze) nu se întrepătrund. Pentru fiecare fază suplimentară adăugată modelului, este introdusă o variabilă: fracțiunea de volum a fazei din celula de calcul. Câmpurile pentru toate variabilele și proprietățile sunt partajate de faze și reprezintă valori medii ale volumului, atât timp cât fracția de volum a fiecărei faze este cunoscută în fiecare locație. Astfel, variabilele și proprietățile din orice celulă sunt fie pur reprezentative pentru una dintre faze, fie reprezentative pentru un amestec de faze, în funcție de valorile fracțiunii de volum.

În cadrul acestui seminar se va realiza simularea curgerii unui amestec de fluide (apă și ulei) utilizând modelul VOF. Vor fi evidențiate următoarele subiecte:

• Realizarea modelului discretizat
• Definirea proprietăților de materiale
• Specificarea modelului de turbulență
• Crearea modelului multifazic VOF (apă și ulei)
• Definirea condițiilor inițiale și a condițiilor la limită
• Soluționarea. Setări de soluționare multi-core
• Post-procesarea și vizualizarea dinamică a rezultatelor