Доброе утро. Моделирую капилярный эффект в осесимметричной постановке. Расчетная область представляет емкость, в которую погружен капилляр радиусом 0,1 мм.
Изначально создал сетку с ячейками размером 0.01 мм в области капилляра. При таком размере сетки жидкость равномерно поднимается по капилляру вверх. Но когда капиляр выходит за пределы сосуда, такое ощущение что меняется граничное условие на поверхности стенки и образовуется пустота в капиляре. Хотя стенка внутри сосуда (Wall1) имеет такие же ГУ как и стенка Wall2.
Я решил измельчить сетку в 2 раза, чтобы пронаблюдать за этим явлением в области выхода капиляра из сосуда.
Но в этом случае появилась новая проблема. Поверхность разделения фаз не сплошная а начинает как бы разрываться. Т.е. с этой поверхности начинают отрываться капельки и уноситься вверх, хотя сила тяжести указана вниз. И в итоге расчет разваливается из-за ошибки VOF simulation diverges, error message Global courant number is greater than 250 . Большие числа Куранта вызваны большой скоростью в капельках жидкости, поднимающимися вверх (около 40 м/с, что не физично).
Кто может подсказать как исправить ошибки: 1) чтобы при переходе в капиляре не было пузыря (его там и не должно быть)? 2) чтобы граница раздела фаз была сплошнаяи от нее не отрывались капельки.
Cвойства решателя прикреплены во вложении.
Большое спасибо за помощь.
| Вложение | Размер |
|---|---|
 Исходная модель | 42.31 КБ |
| Область пузыря в капиляре | 62.76 КБ |
| Отрыв капелек с поверхности разделения фаз | 53.66 КБ |
| Настройки решателя | 16.54 КБ |
Коллеги, неужели ни у кого нет соображений? Я определил, что при увеличении вязкости жидкости явление отрыва капелек с поверхности разделения фаз исчезает.
Здравствуйте! В первую очередь убедитесь, что Курант получается адекватный. Проверьте угол смачивания и коэффициент поверхностного натяжения. Попробуйте:
1) удлинить трубку;
2) добавить динамическую адаптацию на границе раздела;
3) VOF + Level Set;
4) VOF с двумя отдельными эйлеровыми фазами.
Решил включить опцию High Order Term Relaxation. Расчет уже не разваливается на первых итерациях, поверхность разделения фаз выглядит более физично, но всеравно наблюдается отрыв капелек с поверхности. В определенной зоне наблюдается нефизичное возрастание скорости... На скриншотах представлены заливки Volume Fraction и Velocity magnitude. Кто-то может подсказать. в каком направлении двигаться?..
кинете модель посмотреть?
Проблема вроде бы решилась. Использовал метод NITA, уменьшил значения URF до 0,7-0,8 вместо 1 и сделал временной шаг 1е-6 сек. Нашел на одном из зарубежных форумов комментарий касательно этой нестабильности.
Цитата: Gentlemen, you are always going to get some surface smearing with a finite volume method. This is due mainly to your using a mechanical sized cell to capture a molecular level phenomena, although I'm sure numerical diffusion will also have an effect. CFX has historically had some problems with the surface tension model (allegedly) so that at higher Weber numbers the solution becomes unstable and short-peroid numerical "waves" are seen at the interface. I do not know if CFX have solved this problem yet, but it was certainly evident as recently as 3 years ago. The practical upshot of this is that you are limited in the level of grid refinement you can apply (since reducing cell sizes has the effect of increasing the Weber number). If, as you have described above, you are getting separation of small air volume fractions, then this sounds like "Flotsam & Jetsam", a common numerical error associated with the VOF method. I don't want to sound like I'm teaching you to the very basics, but make sure your grid is as orthogonal as you can make it. If this does not help, try reducing your timestep size. You should contact CFX support, and ask explicilty about the Weber number problem associated with the surface tension model.
To end on a bit of a downer, I ended up not using CFX and switching to CFD-ACE instead since its surface tension model was much more robust (allegedly). Best of luck.
Спасибо, что поделились. Вообще VOF во флюенте и эйлерова модель в CFX - это две большие разницы.
здравстуйте, не могли бы вы скинуть модель для онакомления? если она конечно у вас сохранилась) просто похожая задача, а как смоделировать не знаю
Добавить комментарий