飞机覆冰分析的第一步是计算给定飞行条件下飞机机身的液滴收集/碰撞特性。这一过程中比较感兴趣的参数是液滴的收集或捕获效率。

当防冰系统开启后，过冷液滴撞击机身，在机身表面形成水膜。该膜在高剪切作用下，在表面上流动，在边缘和条带处分离，再以液滴颗粒的形式释放。这称为湿跑和回跑场景。

Fluent中的EWF模型可以用来预测液滴收集效率。EWF模型可以与以下模型耦合使用：

• 离散相模型。颗粒在壁面上被收集形成液膜。
• 欧拉多相流模型。次相质量被收集在壁面上形成液膜。

EWF模型只能用于三维求解，其假设薄膜总是平行于表面流动，故薄膜速度的法向分量为零。

本案例包含内容：

• EWF模型与欧拉模型耦合形成液膜
• 使用EWF模型计算收集效率

1 问题描述

本教程的目标是模拟NACA-0012机翼上运行的薄膜并确定收集效率。翼型攻角5度，马赫0.4，自由流中液体水含量(LWC)为1g/m3。

计算模型如图所示。

2 Fluent设置

• 以3D、Double Precision模式启动Fluent
• 读取计算网格NACA_0012.msh

2.1 General设置

• 采用默认设置
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2.2 Models设置

• 激活Eulerian多相流模型
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• 激活Energy Equation考虑温度变化
• 激活采用SST k-omega湍流模型
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2.3 Materials设置

• 修改air密度为ideal-gas
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• 添加材料water-liquid
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2.4 设置相

• 设置空气为主相
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• 设置水为第二相
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• 相间作用中湍流分散力模型选择diffusion-in-vof，弹出的对话框采用默认设置
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• 设置相间换热为ranz-marshall模型
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2.5 边界条件设置

1、far-field_1设置

• 设置入口混合相总压为11809.64 Pa，如下图所示
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• 设置入口气相速度分量，如下图所示
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注：攻角5°

• 设置入口气相温度为309.6 k
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• 设置入口液相速度分量，如下图所示
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• 设置入口液相温度309.6 k
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• 设置液相体积分数为1e-6，如下图所示
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2、far-field_2设置

• 如下图所示设置出口
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• 其他参数保持默认设置

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