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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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死天

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
18楼: Originally posted by panling582 at 2014-09-16 20:36:58
首先感谢您看的这么仔细,献上小红花~~接下来我解释一下:
1. 双精度在计算的时候截断误差小一点,有利于收敛
2. 在之前的计算中,方程都是用二阶形式进行离散,但是依然算不了,我去请教别人的时候,他告诉我二 ...

用单精度,改二阶,空气粘度不能简化,具体原因看帮助。用压力入口,简化只用2相。
19楼2014-09-16 21:00:27
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查看全部 21 个回答

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
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
3楼2014-09-15 12:21:01
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4楼2014-09-15 12:36:49
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