Многофазные течения: знакомство с методом VOF - Уравнения переноса в методе VOF

Содержание материала

Уравнения переноса фазы в методе VOF

Немного теории. Рассмотрим случаи взаимодействия жидкой фазы с жидкостью или газом (упрощённый вариант - с вакуумом). 
Движение границы раздела моделируется только одной фазы и при необходимости на границе раздела может быть учтено поверхностное натяжение.

В методе VOF решается уравнение переноса фазы: 2020 04 30 10 53 38 Windowгде f  – объёмная доля фазы в ячейке.

Если в ячейке расчётной сетки  f = 0, то мы имеем дело с газообразной фазой, а если f = 1 - то это жидкая фаза.  В ячейках, где 0 < f < 1  реализуется граница раздела фаз - свободная поверхность.

При моделировании взаимодействия газ - жидкость могут появляться капли и пузыри. Капли - это ячейки, содержащие жидкую фазу (0 < f < 1) и окружённые газом     (f = 0). Пузыри - наоборот содержат газообразную фазу в ячейке и окружены жидкостью (f = 1).

На рисунке линией представлена граница раздела двух фаз, числами показано содержание жидкой фазы в ячейках. 

3