要仿真高粘度流体在竖直壁面上的流动,从原理上讲,粘度在0.92Pa.s-500Pa.s之间,属于牛顿流体,需采用稳态层流计算(论文中也是稳态计算,很少有瞬态计算,觉得瞬态计算从原理上不符合,因为牛顿流体速度是不随着时间变化的)。但是不管怎么调整边界条件,稳态计算总是发散,所以给出指导,希望给出一些意见,下面是几何图形中的边界条件,其中液体是速度入口,空气速度入口(未给速度),左侧是壁面,右侧未知,出口是压力出口。
1稳态计算方法:牛顿流体的稳态流动可以用 Navier-Stokes 方程组求解,但是在高粘度流体的情况下,计算的收敛性可能会受到挑战,需要使用一些特殊的技巧,例如自适应网格、多重网格等方法。如果使用常规的求解器和网格,可能需要进行更多的迭代才能得到收敛的结果。
2网格设计:高粘度流体通常在接触壁面处会出现较大的粘滞阻力,因此需要将网格设计得更加精细,以便更好地捕捉到流体在壁面处的行为。可以采用非结构化网格、多边形网格等技术,以更好地捕捉流体行为。
3边界条件:在给定的几何图形中,速度入口和出口的速度可以通过试验数据或者计算得到,而空气速度入口的速度可以假设为0,因为空气是一种较为稀薄的流体,在接触壁面处的作用不是很明显。左侧是壁面,需要给出壁面的粗糙度和摩擦系数,以便更好地模拟流体在壁面上的行为。右侧是未知,可以假设为自由出流或者压力出口,并根据需要给定相应的边界条件。
4模拟软件:针对高粘度流体的模拟,可以使用一些专业的计算流体力学(CFD)软件,例如ANSYS Fluent、OpenFOAM等。这些软件提供了丰富的求解器、网格生成器和后处理工具,可以方便地进行高粘度流体的模拟和分析。
希望以上建议能够对您的研究有所帮助。