Freie Fläche

Mit den Modelliermöglichkeiten von "Freie Fläche" können Sie die Schnittstelle zwischen Flüssigkeiten und Gasen dynamisch simulieren. Diese Funktion ist für die Modellierung von Strömungsphänomenen wie Wellen, Schwappen und Ausschütten wesentlich. Es handelt sich um Strömungen, die sowohl in der Natur als auch in einer Vielzahl von Technikanwendungen vorkommen.

Die Berechnung Freie Fläche in Autodesk® CFD basiert auf dem Eulerschen Fluidvolumenansatz. Die Advektion der freien Fläche wird mit dieser Gleichung ermittelt:

F ist der Füllungsanteil und wird zur Ermittlung verwendet, welche Elemente mit Fluid gefüllt und welche Elemente leer sind.

Bei F = 0 ist das Element leer.

Bei F = 1 ist das Element mit Flüssigkeit gefüllt.

ist das Flüssigkeitsgeschwindigkeitsfeld. Es wird durch die Navier-Stokes-Gleichungen für nicht kompressible Strömungen gelöst.

Auf der freien Fläche (Fluid-Gas-Schnittstelle) ist der statische Überdruck = 0. Gasgefüllte Bereiche werden durch leere Elemente simuliert. Diese leeren Elemente werden aus der Strömungsberechnung ausgelassen.

Simulationen von freien Flächen werden immer zeitabhängig ausgeführt, weshalb sich der Zeitterm in der zugrundeliegenden Gleichung befindet.