2 数值计算模型和方法 2.1 基本理论 实验测量、理论分析和数值模拟是研究流体常用的三种方法。三种方法都有各自的优缺点。实验测量的结果具有直观性和正确性；理论研究具有普遍性，能够为其他的研究方法提供理论支持；而数值模拟是最先进的不受设备条件要求的研究方法。目前数值模拟的方法因其方便且受限制小而被大家广泛应用，但是数值结果也需要与实验数据进行对比，通过实验来验证模型的正确可行性。正确的模拟方法可以为我们研究的对象提供实验所观察不到的有价值的研究和预测。三种方法在研究中是相辅相成的。 目前数值计算的研究方法已经有了长足的发展，得到了广泛的应用。此种方法将需要研究的问题在虚拟的环境中进行计算，排除了时间、空间等各种因素的限制，我们可以对不同参数和工况进行取值，得到以下在实验中无法观察得到的数据，因此具有实验无法达到的优越性。在模拟计算中，只要建立合理的数学模型和物理模型，就能借助计算机就可以得到理想的结果。 对于流体换热或流动问题，都可以采 用 CFD 方法解 决 ，CFD 方法计算过程 如下： （ 1） 选 择 合理的数学模型来描 述 简 化 之 后 的实际 问题，只有建立其合理的数学模型，才 能对问题进行分析。 （ 2） 选 择 合理的计算方法，建立描 述 数学模型的方程 ，选 择 合理的方法对计算区 域 进行合理的处 理。同时选 择 合理的求解 方法、设置 边 界 条件、微 分方程 的离 散 化 方法以及 坐 标 系 的建立等等也是至 关 重 要的。直接关 系 着 结果的正确与否 。 （ 3） 利 用 Gambit、ICEM 等软 件对计算区 域 进行网 格 划 分。在 FLUENT 中对区 域 进行定 义 和参数的设定 ，这 是模型改 变 最多 的部 分，也是 CFD中最重 要的部 分。 （ 4） 得到计算结果。可以利 用 FLUENT 自带 的后 处 理软 件对数据进行处 理，结果可以通过图 表 或者 散 点图 等形 式 表 现 出 来，通过给 出 的结果分析各项 参数的变 化 情 况。 2.2VOF 模型（ Volume of Fluent Model） VOF 模型，是建立在固定的欧拉网格下的表面跟踪办法。建立在两种或者多种流体（或相）不相互混合的前提下。当需要得到一种或者多种互不相融的流体交界面时，可以采用这种模型。在VOF 模型中，不同的流体组分共用、着一套动量方程，通过引进相体积分数这一变量，实现对每一个计算单元相...
