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1、2D 模式打开 ANSYS FLUENT，选择 Double Precision.（多相流一般推荐 Double Precision）21.4.2. Step 1:网格读取网格文件cav.msh.File Read Mesh.21.4.3. Step 2: General Settings 普通设置1、Check the mesh.检查网格选择窗口左面的General，在General中的mesh窗口中选择check。以保证最小体积为正值。2、Check the mesh scale.检查网格的尺寸在General中的mesh窗口中选择scale。保持默认设置关闭 Scale Mesh 窗口在
2、General中的solver窗口中的Type选项中保持Pressure-Based （多相流必须选择pressure-based求 解器）；注意：严谨的瞬态计算要准确的模拟气泡形成、发展、由喷嘴喷进以及破灭的不规则周期。在这个练习， 我们进行的是稳态的计算来仿真时间平均流中气泡在分离区域的出现。21.4.4. Step 3: Models 设置模型在fluent窗口左侧选择Models1、Enable the multiphase mixture model.设置多向混合流ModelsMultiphaseEdit.A、在Model 选项中选择Mixture. “ Multiphase Mod
3、el”窗口出现.B、 把 Multiphase Model”窗口中 Mixture Parameters 的 Slip Velocity 前的对号出去.这里不选用 Slip Velocity。因为在这个练习中涡流强烈不会有大的气泡产生，所以重力不重要，因此这里没有必要选择 slip velocity.C、单击 OK 关闭 Multiphase Model 窗口2、Enable the standard k- turbulence model with standard wall functions选择标准的 k- 涡流模型。Models Viscous Edit.A、在Model选项中选择k-
4、epsilonB、在 k-epsilon Model 选项中选择 RNG k-epsilon .C、在 Near-Wall Treatment 选项中保持默认选项的 Standard Wall Functions .D、单击 OK 关闭 Viscous Model 窗口。21.4.5. Step 4: Materials 材料选择窗口左边的 Materials1、给主相添加材料MaterialsFluidCreate/Edit.A、在 Name 输入 water。B、在 Density 输入 1000C、在 Viscosity 输入 0.001.D、单击 Change/Create.出现Que
5、stion窗口为你是否覆盖赤.单击Yes.2、Copy water vapor from the materials database and modify its properties从材料库复制水蒸气，并修改相应 属性。MaterialsFluidCreate/Edit.A、单击 FLUENT Database.按钮，打开 FLUENT Database Materials 窗口。a、FLUENT Fluid Materials选项列表中选择 water-vapor (h2o).滑动滑条就可以找到 water-vapor(h2o).b、单击Copy使water vapor进入模型.c、关闭
6、 FLUENT Database Materials 窗口.B、Density 中输入0.02558C、Viscosity 中输入 1.26e-06.D、单击 Change/Create，然后单击 close 关闭 Create/Edit Materials 窗口.21.4.6. Step 5: Phases 相单击窗口左边的Phases1、Specify liquid water as the primary phase.指指定水为主相Phasesphase-1Edit.A、在 Name 输入 liquid.B、在Phase Material下拉列表中保持默认设置为water .C、单击 O
7、K 关闭 Primary Phase 窗口.2、Specify water vapor as the secondary phase.指定水蒸气为第二相Phasesphase-2Edit.人、在Name输入vapor .B、在Phase Material 下拉列表中选择water-vapor .C、单击 OK 关闭 Secondary Phase 窗口.3、Enable the cavitation model.设置气穴模型Phases Interaction.(1)单击Mass标签.设置 Number of Mass Transfer Mechanisms 为 1.确定Mass Transf
8、er选项中From Phase下拉菜单中liquid被选中、在To Phase下拉菜单中vapor被选 中.在Mechanism下拉菜单中选中cavitation.此时 Cavitation Model 窗 口出现保持默认设置，尤其是保持Vaporization Pressure为3540.注意汽化压力是与工作液体的温度有关这里水的汽化压力对应的温度是00K。单击 OK 关闭 Cavitation Model 窗口.单击 OK 关闭 Phase Interaction 窗口.21.4.7. Step 6: Boundary Conditions 边界条件在窗口左边选中 Boundary Con
9、ditions对于多相流而言，要指定各相以及混合物的边界条件。在这个练习，中只要在进出口指定混合物和第二相的边界条件就可以。压力出口是downstream boundary顺流边界。与pressure inlets相反1、Set the boundary conditions at inlet_1 for the mixtur。.设置 inlet_1 处混合物的边界条件Boundary Conditions inlet_1 Edit.(1)在 Total Gauge Pressure (总压)设置为5000000；(2)在 Supersonic/Initial Gauge Pressure (
10、初始化压力)设置为0。如果选择压力入 口初始条件进行计算(pressure-inlet conditions), Supersonic/Initial Gauge Pressure将与总 压力(驻点压力stagnation pressure、 Total Gauge Pressure)联合在一起去计算初始值，在可压缩流动时 根据等熵关系进行计算，在不可压缩流动时，是根据白努力方程进行计算。否则，在不可压缩流动计算 中，Supersonic/Initial Gauge Pressure输入会被Fluent忽略不计。在这个问题中速度将根据这两个值的 不同进行初始化。(2) 在 Direction
11、Specification Method 下拉菜单保持默认选择Normal to Boundary(3) 在 Turbulence 选框中的 Specification Method 下拉菜单中保持默认选择 Intensity and Length Scale(4) 在 Turbulent Intensity 输入5.(5) 在 Turbulent Length Scale 项输入 0.2(6) 单击 OK 关闭Pressure Inlet对话框.2、在inlet为第二相设置边界条件Boundary Conditionsinlet_1(1) 在Phase下拉菜单中选择vapor.(2) 单击
12、Edit.打开 Pressure Inlet 对话框.（3）单击Multiphase标签保持Volume Fraction默认值为0.（4）单击OK关闭Pressure Inlet对话框.4、对outlet设置混合物的边界条件.Boundary Conditions outlet Edit.（1）在 Gauge Pressure输入 101325（2）在 Turbulence 分组框中的 Specification Method 下拉菜单保持默认选项 Intensity and Length Scale（3）Backflow Turbulent Intensity 输入 5（4）在 Backf
13、low Turbulent Length Scale 输入 0.05.（5）单击 OK关闭Pressure Outlet对话框.5、在outlet设置第二相的边界条件.Boundary Conditionsoutlet（1）在Phase下拉菜单选择vapor.（2）单击 Edit. to open the Pressure Outlet 对话框.1）单击 Multiphase 标签保持 Volume Fraction 为0.2）单击OK关闭Pressure Outlet对话框.21.4.8. Step 7: Operating Conditions 操作条件选择 Boundary Condit
14、ions1. 设置 operating pressure.Boundary ConditionsOperating Conditions.a. 在 Operating Pressure 输入 0.b. 单击 OK 关闭 Operating Conditions 对话框.21.4.9. Step 8: Solution 解答 1、设置solution参数.选择 Solution MethodsSolution MethodsPressure-Velocity CouplingHelp（1）Pressure-Velocity Coupling 分组框中的 the Scheme 的下拉菜单选择 SI
15、MPLEC.(2) Spatial Discretization 分组框中的 Pressure 的下拉菜单选择 PRESTO!.(3) Momentum、Turbulent Kinetic Energy、Turbulent Dissipation Rate 设置 SECOND order UPWIND .Volume Fraction 设置为 QUICK.2、设置 solution controls.选择 Solution Controls(1) Vaporization Mass 设置 0.1.(2) Volume Fraction 设置0.2 .注意:对于高压降或者大流气比率的复杂算例而言
16、，under-relaxation factors要降低至到0.1-0.2之间。Vaporization Mass 推荐为0.1,under-relaxation factor 可以设置为0.001 至1.3、设置残差绘图.MonitorsResidualsEdit.(1) 在Option分组框中确保Plot被选择.(2) continuity 设置为 1e-06；设置 x-velocity,y-velocity,k,and epsilon为 1e-05.降低此值会提高计算准确度(3) 单击 OK 关闭 Residual Monitors 对话框.4、Initialize the soluti
17、on.初始化计算选择 Solution InitializationSolution InitializationInitialization Methods Hybrid Initialization Standard Initializationgompute 和m| all-zonesReference Frame Relative to Cell Zone AbsoluteInitial ValuesGauge Pressure (pascal)136640.03X Velocity (m/s)I。_Y Velocity (m/s)I。_Turbulent Kinetic Energy
18、 (m2/s2)137.49999Turbulent Dissipation Rate (m2/s3)1179.9531Temperature (k)1300| Initialize 11 Reset | Patch. |Reset DPM Sources Reset Statistics I Help |(1) 在 Initialization Methods 分组框中选择 Standard Initialization.(2) 计算区域为ALL_ZONE，单击Initialize初始化计算.注意：对于简单的模型的流动来说，标准初始化提供更好的初始化速度和压力场，这样可以改善求解器的收敛 性。5、保存case文件FileWriteCase.6、开始计算，设置迭代1000次选择 Run Calculation(1) 在 Number of Iterations 输入500.(2) 单击 Calculate.这个例子大概在68次迭代之后收敛。.7、保存 data file .FileWriteData.
