基于三维VOF法数值模拟存在相变的不可压汽液两相流

摘要

本文采用三维VOF(volume-of-fluid)法模拟了存在相变的不可压汽液两相流体的流动和传热问题。基于VOF法中的三维PLIC (Piecewise Linear Interface Calculation method )算法进行界面的重构和输运,交错网格下,两步投影法离散不可压缩Navier-Stokes方程,连续表面力CSF模型计算表面张力,多重网格法求解压力泊松方程。模拟了核态沸腾中汽泡的增大变形过程,以及膜态沸腾中汽泡的生成、脱离和上升变形过程,并详细分析了不同时间段内发生相变的汽泡的变形过程。我们的数值模拟结果与其他文献的模拟结果相一致,说明三维VOF(volume-of-fluid)法能够有效地模拟涉及到高的热流密度,相变潜热,汽液相界面不连续的物性参数,表面张力等复杂因素下存在相变的不可压缩汽、液两相流体的流动和传热问题。