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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 仿真模拟 » FLUENT & CFX » 用VOF模型计算一个可压缩流动，计算到0.25秒左右的时候发散，求助
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panling582

新虫 (正式写手)

[求助] 用VOF模型计算一个可压缩流动，计算到0.25秒左右的时候发散，求助 已有3人参与

各位虫友，您们好！非常感谢您能够打开这个帖子，这个问题困扰我好几个月了，试过一些办法，一直都没能解决，希望路过的大神抽时间帮忙指点一下，再次感谢！
具体问题如下：
用VOF模型计算一个可压缩流动，计算到0.25秒左右的时候发散，求助
半圆柱形的熔池底部有17个尺寸较小的空气喷口，熔池为铜液，密度7800，粘度0.00209，熔池并不完全占满整个计算区域，熔池深度大概为计算区域深度的一半；空气为高速喷吹，出口的压力为0.4Mpa，工况速度为130m/s。
两相流模型选择VOF模型，湍流模型选用标准 模型。空气设置为主相，并设置了表面张力。
在以前的计算中，空气按照不可压缩流体处理，空气密度设置为0.4Mpa时的密度，并且认为空气密度为常数。用不可压缩流进行计算时能够得到较好的结果，结果如下：
用VOF模型计算一个可压缩流动，计算到0.25秒左右的时候发散，求助-1
红色部分为空气，深蓝色部分为熔体，熔体中的浅蓝色的为气泡。
但是该过程应该为典型的可压缩流过程，当把模型改为可压缩的时候，就出现了计算不收敛的问题，并且计算都是在流动时间为0.25秒左右的时候发散。
目前尝试过如下方法进行修改，都未能解决不收敛的问题：
1：修改松弛因子
用VOF模型计算一个可压缩流动，计算到0.25秒左右的时候发散，求助-2

用VOF模型计算一个可压缩流动，计算到0.25秒左右的时候发散，求助-3
2：压力-速度耦合方式改为PISO，离散方法如下：
用VOF模型计算一个可压缩流动，计算到0.25秒左右的时候发散，求助-4
用VOF模型计算一个可压缩流动，计算到0.25秒左右的时候发散，求助-5
补充：还试过用SIMPLE方法，离散格式也试过一阶，都发散

基本问题如上，希望虫友帮忙，多谢。

用VOF模型计算一个可压缩流动，计算到0.25秒左右的时候发散，求助-6
3.jpg
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1楼 2014-09-15 10:52:44
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

死天

专家顾问 (著名写手)
引用回帖:
8楼: Originally posted by panling582 at 2014-09-15 14:47:33
质量流量入口，气体流量为2.6kg/s，进口的压力设置为375090Pa...

实际的入口压力是多大？出口压力4个大气压是表压吗？建议按照实验或者文献改成压力入口
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9楼2014-09-15 15:28:31
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普通回帖

死天

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
panling582: 金币+2 2014-09-15 12:52:01
减少时间步长，明显的啊。时间过长了。直接10-5起
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2楼2014-09-15 11:51:18
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sinzhao22

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
panling582: 金币+2, ★有帮助 2014-09-15 12:52:10
细化网格，计算出出Courant Number多大，然后时间步长减小的一个数量级，开始计算。待稳定后，可以适当增加时间步长
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3楼2014-09-15 12:21:01
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simonhyh
4楼2014-09-15 12:36:49
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panling582

新虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 死天 at 2014-09-15 11:51:18
减少时间步长，明显的啊。时间过长了。直接10-5起

非常感谢您的回复。现在是用的变步长进行计算的，Global Courant Number设置为1，初期的时间步长一般为10-3级别，后期大概在4×10-5左右，依然还是发散。
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5楼2014-09-15 12:51:44
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panling582

新虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by sinzhao22 at 2014-09-15 12:21:01
细化网格，计算出出Courant Number多大，然后时间步长减小的一个数量级，开始计算。待稳定后，可以适当增加时间步长

非常感谢您的回复。现在是用的变步长进行计算的，Global Courant Number设置为1，初期的时间步长一般为10-3级别，后期大概在4×10-5左右，依然还是发散。
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6楼2014-09-15 12:52:28
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死天

专家顾问 (著名写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by panling582 at 2014-09-15 12:51:44
非常感谢您的回复。现在是用的变步长进行计算的，Global Courant Number设置为1，初期的时间步长一般为10-3级别，后期大概在4×10-5左右，依然还是发散。...

入口是如何设置的？
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7楼2014-09-15 13:24:41
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panling582

新虫 (正式写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by 死天 at 2014-09-15 13:24:41
入口是如何设置的？...

质量流量入口，气体流量为2.6kg/s，进口的压力设置为375090Pa
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8楼2014-09-15 14:47:33
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sinzhao22

新虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by panling582 at 2014-09-15 12:52:28
非常感谢您的回复。现在是用的变步长进行计算的，Global Courant Number设置为1，初期的时间步长一般为10-3级别，后期大概在4×10-5左右，依然还是发散。...

Global Courant Number是可以计算的。
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panling582
10楼2014-09-15 16:12:48
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