高粘度流体の体積バランスについて

[smm]

相間化学種輸送モデルを使用し、高粘度流体(750 kg/m3, 200 Pa s)中に溶解した物質が気泡(183 kg/m3, 2e-5 Pa s)になるとき、気泡体積が増えた分だけ高粘度流体が消えます。気泡は高粘度流体に囲まれており、気泡体積の増加による高粘度流体速度の伝達が間に合っていないように思いましたが、高粘度流体が消えないようにする方法はありますか。気泡体積の増加速度が速すぎるのでしょうか。

[Shunichi Tanuma]

相間化学種輸送モデルを使用しているとのことですが、気泡と高粘度流体の間で相変化を設定していますでしょうか。その場合、質量保存が成り立つために、気泡が増えた分だけ高粘度流体は減ります。

計算結果に不審な点がある場合、相変化の速度が速すぎる可能性もありますし、収束が不十分である可能性もあります。収束が不十分な場合、時間刻みを短くすることで状況が改善する場合もあります。

ただし、今回の解析対象は、高粘度流体(200 Pa s)を気泡(2e-5 Pa s)と、２つの流体の粘性係数が７桁異なるので、Fluentで取り扱うことはそもそも難しいかもしれません。下記ページも併せてご参照ください。

粘度差が大きい場合の自由表面計算について

[smm]

ご返信ありがとうございます。

相関化学種輸送モデルでは、移動元 相：気相, 化学種：CO2、移動先 相：高粘度流体, 化学種：CO2 と設定していますが、これでは高粘度流体が消えてしまうという認識であっていますか？各相は、気相：CO2(183 kg/m3, 2e-5 Pa s)、高粘度流体：ポリマー(750 kg/m3, 200 Pa s)＋CO2(750 kg/m3, 200 Pa s)で構成されています。高粘度流体が消えないようにはどのように設定するべきでしょうか。ご教授お願いいたします。

[Shunichi Tanuma]

ご連絡頂いた設定を行った場合、高粘度流体中のCO2が気相中のCO2に相変化します。生成する気相のCO2と同じ質量の高密度流体中のCO2が消えます。

 

高密度流体が消えないようにしたいのであれば、相関化学種輸送モデルを使用せず、UDFを使用してカスタマイズすることで可能かと存じます。

UDFはカスタマイズマニュアル等をご参照頂きながら、ご自身で作成使用して頂く必要があります。

 

[smm]

モデルの使用について検討し直します。ありがとうございました。

[Shunichi Tanuma]

ご連絡ありがとうございます。お手数ですが、よろしくお願い致します。