interFoam里面的VOF,液膜,CSF模型源于哪些资料?



  • @李东岳 请问李东岳先生,我在研究interFoam,你里面用到的VOF,液膜,CSF模型是来源于哪些资料呢?可否告知?非常感谢~~~



  • @金石为开

    http://pan.baidu.com/s/1eRNAXRs
    1981年Hirt,VOF必引论文。Enjoy



  • @李东岳 我看其他的,VOF好像还有压缩因子什么的?VOF模型原理,感觉还需要补充好多东西,仅仅这些还不够



  • @李东岳 李东岳先生,interFoam里面有用MULES求解,这是用什么?有相关书籍讲这个吗?求告知我自己看谢谢~~~



  • MULES是OpenFOAM之前的公司创立的算法,并不是从文章出来的。应该是先发布的MULES,然后才有的文章讨论。openfoam基金会并没有官方的文献。

    Update: MULES来源于FCT



  • @李东岳 好的~~



  • 压缩因子也不是VOF标准模型的内容,也是openfoam基金会自己的算法。在interfoam解析里面没有包含。可以看下面这个初稿,并未整理:


    但是interFoam中植入的方程对相方程进行了很大的改动,上述VOF模型中的主要问题即为在求解中务必要保证相分数守恒和有界,相分数的精确计算对表面曲率有很大影响,曲率又影响表面张力和自由表面的压力降。现有的对流离散格式可以应用在上述VOF模型中除了相连续性方程中的对流项中的所有项中,因为我们要保证相分数的有界和相界面的尖锐,在过去许多研究者提出了不同的技术为了克服这个问题,主要分为:线性技术,施主受主技术,以及高阶差分格式。其中大多数采取一种“压缩差分格式”,以确保在存在有界对流格式引入的数值扩散的同时,仍然保持界面的尖锐。

    由于在界面问题存在数值扩散,一种好的办法就是让相连续性方程包含一个负的扩散项。然而这种方法虽然保持了守恒性但是却会是无界的。另一种方法是:添加一个对流项以压缩界面 :
    \begin{equation}
    \frac{\partial \alpha}{\partial t} + \nabla \cdot(\alpha u)+\nabla \cdot \left( \alpha (1-\alpha) u_r \right)=0
    \end{equation}
    分析此方程,我们可以发现第二个对流项在非界面出为0。上述相场方程可用于求解计算。但是目前在interFoam并没有植入上述方程,笔者曾经在twoPhaseEulerFoam中植入上述方程进行求解。经测试mixerVesselAMI算例,和使用MULES求解的结果一致。
    目前interFoam中植入的为Henry的另一种方法 ,同样构建附带对流项的相方程:
    \begin{equation}
    \frac{\partial \alpha}{\partial t} + \nabla \cdot(\alpha u)+\nabla \cdot \left( \alpha (1-\alpha) u_c \right)=0
    \end{equation}
    假定速度为:
    \begin{equation}
    u_c=c_{\alpha}|u|\frac{\nabla \alpha}{|\nabla \alpha|}
    \end{equation}
    我们同样发现,在相界面较远处,此项为0。另外需要注意的是,如果由于某些原因导致界面分散或者速度过小,这将不会产生压缩效应。我们也可以假定速度为:
    \begin{equation}
    u_c=c_{\alpha}\mathrm{max}(|u|)\frac{\nabla \alpha}{|\nabla \alpha|}
    \end{equation}
    至此,有最终植入的相方程:
    \begin{equation}
    \frac{\partial \alpha}{\partial t} + \nabla \cdot \left( \alpha (1-\alpha) \left( \mathrm{min}\left( c_{\alpha} |u|, \mathrm{max}(|u|) \right) \frac{\nabla \alpha}{|\nabla \alpha|} \right) \right)=0
    \end{equation}
    参考文献:A New Approach to VOF-based Interface Capturing Methods for Incompressible and Compressible Flow, Weller H.G.



  • @李东岳 东岳老师可否提供一下论文pdf或者下载链接好吗?我网上获取不到,我的邮箱是1277909926@qq.com,非常感谢~~



  • @李东岳 已经有了,thanks any way



  • @李东岳 东岳兄,我在网上也没有找到这篇文献,可否给我发一份,dengyajun2013@163.com。一般会议论文和技术报告似乎很难直接获取,东岳兄一般通过什么途径获得?直接给原作者发邮件索取?



  • @金石为开 有位仁兄发错了,现在还没有:upset:



  • @dyj19901127
    跟Henry直接要的。here:http://pan.baidu.com/s/1cLrAkm



  • @李东岳 非常感谢~~~!!!



  • @李东岳 东岳老师想问下里面CSF模型也就是计算源项里面表面张力那个公式是出自哪里呢?可否提供相关资料呢?非常感谢!!



  • @李东岳 东岳老师我看了看文章,也知道了界面压缩技术,添加一个对流项来压缩,我理解的是对界面相分数方程仅对界面做了特殊处理,对于非界面方程没变,这是我的理解?我想听听东岳老师的理解,你是怎么理解这里的处理呢?


  • OpenFOAM教授

    界面压缩在体积分数的输运方程中加了一项 $\nabla \cdot [\textbf U_r(1-\alpha)\alpha]$,这一项在远离界面的地方($\alpha$=0 or 1)不起作用。


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