VOF模型揭秘:FLUENT墨水喷嘴液滴形成过程仿真案例

喷墨打印机喷嘴液滴形成的瞬态过程是打印机的核心控制参数。本算例采用VOF模型来预测液滴的形状。为了捕捉出墨的毛细效应,需要考虑表面张力和润湿角的大小,但不考虑重力影响。

喷嘴内部的表面是中性可湿润的,而喷嘴孔周围则是不可湿润的。仿真域由两个部分组成:墨腔和气腔,初始时刻,墨水充满喷嘴,而其余区域充满了空气。假定这两种液体都处于静止状态。

为了启动喷墨,在进口边界处的墨水流速突然从0上升到3.58 m/s,并根据余弦定律下降,10微秒后,速度回到零。总共仿真时间为30微秒,即,是最初脉冲持续时间的三倍。由于是轴对称问题,采用二维几何。

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20ms时刻

FLUENT多相流案例之三:基于VOF模型的墨水喷嘴液滴形成过程仿真的图2



UDF定义速度边界随时间变化

FLUENT多相流案例之三:基于VOF模型的墨水喷嘴液滴形成过程仿真的图3


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