Question

fluent中的自由面处理方法有哪些

Answer 1

我并不是特别专业，所以这里介绍的几个方法仅仅是个参考。

FLUENT在自由界面的计算并不理想，通常需要UDF进行修正计算，不需要UDF的，比如Level-Set与VOF模型结合的模型是高端版本可以直接使用的，或者直接考虑Eulerian模型而不用只求解一个动量方程的VOF模型。需要UDF的方法修正的VOF模型，我了解的有三类：

1. 面积密度模型，即对界面（或者说第二相体积分数在0~1的地方）面积密度分布用UDF自定义函数，适用于SST k-ω湍流模型；

2. 界面动量源项，即通过UDF将已有的界面剪切作用封闭模型导入VOF/Eulerian模型；

3. 界面湍流粘度分布修正，即对界面（或者说第二相体积分数在0~1的地方）用UDF定义湍流粘度分布，修正默认的均匀湍流粘度计算，适用于k-ω和k-ε系列湍流模型。

说到SST k-ω模型，其实就是近壁采用k-ω模型、远壁采用k-ε模型的湍流模型，可以直接设置合理的湍流阻尼项常系数值，FLUENT默认的是10，你可以对比一下不同值的结果，湍流阻尼的考虑的确可以大大提高自有界面的计算精度，但问题是界面梯度会出现明显误差。

因为我研究的是管道两相流，所以对自由界面的其它方法，相信还有很多很多，并不能给出专业的答案，何况大部分方法需要一定的技术才能实现，你还是根据需要来取舍。希望对你有帮助。