VOF算法的浮体入水过程的数值模拟

采用VOF 法求解气液界面,结合k-e湍流模型和动网格技术模拟物体入水这一简单气液固多相流流动。

浮体首先自由下落，流体浮力和粘性阻力在接触液体后逐渐增大，加速度随之减小，速度增加变缓，当浮力与粘性阻力之和等于重力时，加速度等于零，达到最大下降速度，之后开始减小，直至减小到零，达到最大入水深度；接着物体缓慢上升，粘性阻力改变方向，当再次接触到液面后，浮力减小，速度增加变缓，当浮力等于重力与粘性阻力之和时，达到最大上升速度，之后开始减小，直至减小到零，达到最大上升高度。浮体重复上述运动过程，且由于流体粘性，幅度逐渐衰减。