如何模拟容器中两种流体的混合?

计算科学 流体动力学 模拟 计算物理学
2021-12-03 06:06:00

在我的一个研究项目中,我面临着对容器中两种流体的混合进行建模的艰巨任务。我想实现以下目标:

给定一个容器(圆柱形或球形),其中包含气体(二氧化碳+氮气)的静态混合物,氧气进入容器的流入通道以及离开容器的真空流出,我想模拟气体混合的演变容器内部(成分和涡流)和流出通道中。事实上,我们的目标是最终得到一个具有真空流出特性的肺的粗略模型。

有没有人向我指出可以帮助我建立这样一个模拟的工具(最好是免费的)或一组技术?我几乎可以用任何语言编程,GUI 软件包也可以

1个回答

OpenFOAM 是一个免费的、功能齐全的 CFD 软件包,它能够进行此类模拟,如果相关,还可以进行变形网格。OpenFOAM 主要使用有限体积法,并且已经为您的应用开发了一个求解器——interMixingFoam。其他是:

http://cfd.direct/openfoam/user-guide/standard-solvers/

即便如此,新求解器的开发还是非常简单的,因为它是为处理方程的弱形式而开发的。还有一些 GUI 可以帮助开发模拟,我在学习 OPF 时首选的是 HelyxOS:

http://engys.com/products/helyx-os

并且有一个非常活跃的论坛社区来补充有些糟糕的文档:

http://www.cfd-online.com/Forums/openfoam/

最后,还有一个扩展项目,其中包含社区开发的许多 OPF 附加功能:

http://www.extend-project.de