STAR-CCM+:沸腾过程仿真
的有关信息介绍如下:
模型描述:仿真水在经过发热表面时的沸腾现象。
打开STAR-CCM+,新建simulation,选择Parallel on Local Host,Compute Processes根据自己电脑配置选择,点击OK。
点击File>Import>Import Volume Mesh,导入multiphaseFlow > gridfs.ccm文件,保存为vofBoiling.sim。
点击Mesh > Convert to 2D,勾选Delete 3D Regions After Conversion,将3D模型即转化为2D模型。转化为2D模型必须满足:要投影的网格面必须平行于X-Y平面,且某一边界面必须在X-Y平面上,即Z=0的平面。
删除Continua > Physics 1。显示网格。
点击菜单栏Mesh > Scale Mesh,Scale Factor设为0.1,点击Apply进行缩放。点击Reset View或快捷键R自适应显示缩放后的模型。
重命名Physics 1 2D为Boiler。设置欧拉多相流模型。
右键Models > Eulerian Multiphase > Eulerian Phases,新建Phase 1,重命名为H2O。同理,新建Phase 2,命名为H2O(G)。分别选择Liquid/Gas属性。
点击H2O(G) > Models > Gas > Air,右键Replace with,选择H2O (Water)。
定义Phase Interactions。展开Boiler > Models > Multiphase Interaction > Phase Interactions,右键新建Phase Interaction,模型选择VOF-VOF Phase Interaction,VOF Boiling,Rohsenow Boiling和Multiphase Material。
点击VOF-VOF Phase Interaction,Primary Phase选择H2O,Secondary Phase设为H2O(G)。
展开Boiler >Initial Conditions,Volume Fraction设为[1.0, 0.0]。Static Temperature设为350 K。
将默认的Default_Fluid 2D重命名为Fluid。分别设置Boundary的Type,Left设为Velocity Inlet,Right设为Pressure Outlet,其他为Wall。
展开Bottom> Physics Conditions>Thermal Specification,Condition设为Temperature。展开Physics Values>Static Temperature,设为540 K。
展开Left>Physics Values,Static Temperature设为350 K,Velocity Magnitude设为1 m/s,Volume Fraction设为[1.0, 0.0]。
展开Right>Physics Values,Static Temperature设为370 K,Volume Fraction设为[1.0, 0.0]。
展开Solvers,Implicit Unsteady时间步长设为0.01 s。
展开Segregated Flow>Velocity,Under-Relaxation Factor设为0.8,展开Segregated VOF>Single Step,Under-Relaxation Factor设为0.1。
展开Stopping Criteria,Maximum Physical Time设为3 s,Maximum Inner Iterations默认5步,不勾选Maximum Steps。
右键New Report>Heat Transfer,命名为Heat Flux (Bottom Wall)。Parts选择Bottom,右键Create Monitor and Plot from Report。
展开Plots>Heat Flux (Bottom Wall) Monitor Plot,将x-Axis Monitor设为Iteration。
新建Scalar Scene 1,命名为Vapor Volume Fraction。Function选择Volume Fraction of H2O (G),监控沸腾蒸汽的体积分数。Contour Style选择Smooth Filled。点击Color Bar,将Title Height设为0.04,Label Height设为0.035。
展开Attributes > Update,Trigger选择Time Step,勾选Save To File,选择导出路径,Trigger选择Time Step。Time-Step Frequency设为6。
展开Tools > Annotations > Solution Time,拖拽至Scalar Scene,将Solution Time的Height设为0.04。
复制Scalar Scene 1,命名为Fluid Temperature。Function选择Temperature。修改图片导出路径。
保存,初始化,提交计算。
H2O(G)的体积分布,沸腾过程。
温度变化。
Bottom面的换热量曲线。



