求助fluent计算两相流鼓泡塔,连续性方程残差收敛困难?

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采用2D轴对称模型,模拟鼓泡塔。使用压力基求解器,瞬态计算模式。模型选用欧拉-欧拉两相流模型(初始相为水相,第二相为气相)。湍流模型选用k-e RNG 模型,标准壁面函数,相湍流选择dispersed。相间作用力考虑:虚拟质量力、曳力(Tomiyama)、湍流作用选择Sato模型,表现张力设置0.07.边界条件,入口为velocity-inlet,气相体积分数为1,气速0.025m/s。出口边界设置pressure-out,气相回流体积分数为1.离散格式均采用二阶,体积分数采用QUICK格式。采用Coupled计算模式(采用phase-coupled simple总是在压力出口边界产生回流),时间步长为0.01,最大迭代50.

模型一开始计算的时候残差曲线是收敛的,计算100步时间步长后连续性方程的残差怎么都不收敛(降低courant数,减小松弛因子,减小迭代步长,调整网格密度和质量都试过了)。表现为连续性残差在一个水平线附近震荡,一下10^-3一下10^-2就是无法收敛。

模型是一个0.1*2m的矩形,初始化后patch左边0.1*1部分是水,其他部分为气体。

残差震荡后分析residual contour显示在塔高1m气液交界面处的mass imbalance最大。

请问有没有相关方面的大牛知道为什么该问题的残差曲线难以收敛?还有就是采用phase-coupled simple时总是产生回流,而使用coupled计算时 ,却没有回流的问题?


求助fluent计算两相流鼓泡塔,连续性方程残差收敛困难?的图1求助fluent计算两相流鼓泡塔,连续性方程残差收敛困难?的图2


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随波逐流

难以收敛可以采用更小的时间步长试试;
耦合算法和分离算法的具体区别可以看帮助;简要而言,耦合算法是连续性方程和动量方程一起来算的,消耗内存更多,但也容易收敛;分离算法是连续性方程得到速度,再由该速度算动量方程,并不断重复修正的过程,消耗内存少,但收敛相对迭代更久;

2019年3月31日
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