案例5 - VOF重力驱动流
1.案例介绍
体积分数法（VOF, Volume of Fluid）是一种用于模拟多相流体界面的数值方法。在流体动力学中，VOF方法被广泛应用于处理复杂界面的多相流动问题。重力驱动流是VOF方法的经典应用之一，通常涉及两个不混溶流体（如水和空气）在重力作用下的相对运动。在本案例中，我们将模拟容器内的重力驱动流动。容器的部分初始充满水，另一部分为空气。当重力作用下，水会向下流动并与空气界面发生相互作用。通过VOF方法，可以捕捉水-空气界面的动态变化，模拟出真实的流动行为。
2.几何/网格文件
3.操作说明
本案例在格物CAE ->自由表面流场仿真模块中完成。
3.1 网格导入
在 自由表面流场仿真 ->网格 中，类型选择 上传网格，依照指示，将网格文件VOFGravityDrivenFlow.med以拖曳或以选择文件的方式导入网格。
3.2 计算设置
点击自由表面流场仿真处，选择湍流模型为 k-epsilon 模型，时变特性为 瞬态，关闭温度计算，具体设置如下。
3.3 材料选择
点击 材料 右侧的 [+]，气相和液相已经设置好了，直接默认即可，具体如如下图所示。
3.4 初始条件
在 自由表面流场仿真 ->初始条件 处设置初值，在初始化相场处选择指定相场，指定相选择相1，设定好液相和气相的初始位置，具体设置如下图。
3.5 边界条件
点击 自由表面流场仿真 ->边界条件 右侧的 [+]，即可选择预定义的边界条件，依次进行如下边界条件的定义：
- 壁面
点击选择壁面，点击施加位置右侧的 [+]，选择 wall。
-对称面 点击选择对称面，点击施加位置右侧的 [+]，选择 sym。
3.6 设置重力
在自由表面流体仿真→全局模型 处设置重力，重力大小为 9.81m/s2 ，具体设置如下图。
3.7 时间步长设置
点击 自由表面流场仿真 -> 时间步&资源，保持定时间步长计算，选择时间步数为 10000，时间步长为 0.1 s，计算核数为8，选择输出频率为 100，即每计算100步输出一帧后处理结果，具体设置如下。
4. 计算和仿真结果
4.1 提交计算
设置完成后，点击 仿真计算，点击 提交计算，即可开始计算。
计算完成后，在自由表面流场仿真模块处会显示绿色图标，此时可开始进行仿真结果的查看。
4.2 查看结果
点击 仿真计算->结果云图，选择物理场为 Void_Fraction/Void_Fraction，即可查看重力驱动流流动过程。
