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【Polyflow】08:共挤压流动

内容纲要

本案例利用Polyflow计算粘弹性液体和牛顿液体环形共挤流动的挤出物及界面形状。

对于粘弹性液体,选择Oldroyd-B本构模型。流体材料参数为: 

牛顿流体的粘度为10000 Poises。

1 问题描述

案例的流动几何及边界条件如图所示。粘弹性流体与牛顿流体从不同的入口进入计算区域,计算自由面及交界面。

计算模型中包含两个自由表面区域以及两个静止区域,因此计算模型包含4个计算区域,如下图所示。

2 设置粘弹性计算域

2.1 创建Task

  • Read a mesh coext.msh

  • Create a new taskF.E.M. task,Evolution problem,2D axisymmetric

  • Create a sub-taskDifferential Viscoelastic Isothermal

  • Domain S1+S2

2.2 修改材料参数

  • 鼠标双击模型树节点Material data打开材料设置面板

  • Oldroyd-B modeltrelax = 0.1 s;visc = 10000 poises;ratio = 0.11

  • no density, no inertia, no volume forces

2.3 指定边界条件

  • 鼠标双击模型树节点Flow boundary conditions打开边界条件设置面板

  • S4moving interface

    • Boundary conditions

    • Position of free surface imposed on BS2

  • BS1: inflow: Q = 2 (automatic, volumetric),with EVOL on Q: f(S) = S

注:设置渐进的目的是为了改善收敛。

  • BS2: vn = vs = 0.0

  • BS6: fn = fs = 0.0

  • BS8: vn = vs = 0.0

  • BS7free surface,Position of free surface imposed on BS8

2.4 指定Remeshing参数

  • 鼠标双击模型树节点Global remshing打开设置面板

  • 选择选项1-st local remeshing

  • 去除计算区域Subdomain 1

  • 点击选项Method of spines

  • Inlet: intersection with S1

  • Outlet: intersection with BS6

3 设置牛顿流体计算域

3.1 创建任务

  • 点击按钮Create a sub-task

  • Create a sub-taskGeneralized Newtonian Isothermal flow problem

  • Domain: S3+S4

3.2 设置材料参数

  • Constant Viscosity: fac = 10000 poises

  • no density, no inertia, no volume forces

3.3 设置边界条件

  • S2: moving interface;Position of free surface imposed on BS2

  • BS2: vn = vs = 0.0

  • BS3: inflow: Q = 2 (automatic, volumetric);with EVOL on Q: f(S) = S

  • BS4: vn = vs = 0.0

  • BS5: free surface;Position of free surface imposed on BS4

  • BS6: fn = fs = 0.0

3.4 设置Remeshing参数

  • Domain: S4

  • Inlet: intersection with S3

  • Outlet: intersection with BS6

3.5 数值参数设置

  • 点击模型树节点Numerical parameters,右侧面板中修改Evolution参数

  • 如下图所示设置参数

4 输出设置

  • 鼠标双击模型树节点Outputs,选择输出选项为CFD-Post

  • 设置单位为metric_cm/g/s/A+Celsius

5 计算结果

  • 速度分布如图所示

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道

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文章名称:《【Polyflow】08:共挤压流动》
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