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Two-phase flow in porous media simulation with Fluent Case description The water and air flow in the porous media in this case. There are only air in the porous media and water in the cavity at the beginning. The flow area is shown below. In the picture, the upper part is a cavity and the lower is a porous media. The water holds two-thirds of the volume in cavity at the beginning. The inlet keeps a pressure of 0 pa. The pressure of outlet increases with time as a function of . The relationship of and time t is shown below. The multiphase model of this case is Level Set. The surface tension of two phase is none. The porosity of porous media is 0.4. Both of the water and air viscous resistance are 2.111E8. The solution method is SIMPLE and all parameters are default. The content of UDF file about is listed below. The file is interpreted in the Fluent. ​ x 1 #include "udf.h" 2 ​ 3 DEFINE_PROFILE ( pressure_inlet_t

几何和边界设置 这是一个二维模型。上部为压力入口边界，右下角为压力出口边界，上半部分蓝色为流体腔体，下半部分绿色为多孔介质，其他边为墙壁边界。 流体使用Fluent材料库中的液态水。 Fluent中模拟多孔介质中流动的方法为：在动量方程中添加相应的粘性阻力项和惯性阻力项。 图中：1表示渗流速度方向，2表示粘性阻力系数，3表示孔隙率。 模拟结果 对以上条件进行稳态求解。 结果表明：当改变渗流速度方向和孔隙率时，对计算的速度分布没有影响。 不同粘性阻力系数时不同速度分布如下所示： 无多孔介质区域 多孔介质粘性阻力系数为2.111E6 多孔介质粘性阻力系数为2.111E8 多孔介质粘性阻力系数为2.111E10 结果分析 从以上结果可以看出 多孔介质粘性阻力系数越小，速度分布结果越接近于无多孔介质的流动。而关于粘性阻力系数的计算，可以使用Ergun公式、其他经验公式或者实验数据的拟合。更多说明 点此链接 。 思考 对于Fluent使用添加源项对多孔介质进行模拟的方法与使用Darcy定律、 Brinkman-Forchheimer方程等进行计算的差别有哪些？他们的模拟结果会有什么不同？这些问题还需要进一步研究。

       当在Fluent中对不同流动区域进行设置时需要在几何文件中进行标识。例如自由流和多孔介质流共同存在的情况。        在ICEM中使用结构化方法划分网格、设定边界条件时，进出口条件、墙壁条件的设置与划分非结构化网格时的设置相同，只需选定几何中对应的边或者面。但是对区域进行划分时，结构化方法的Creat Part处需要将默认的“选择几何”切换成“选择块”        创建块的Part后，在划分网格后才能明确区分出不同区域的网格，把网格导入Fluent后才能在Cell Zone中看到各区域的设置。