STAR-CCM+：毛细作用仿真

打开STAR-CCM+，新建simulation，选择Parallel on Local Host，Compute Processes设为2，点击OK。

点击File > Import > Import Volume Mesh，导入multiphaseFlow > gridfs.ccm文件，保存为capillaryEffects.sim。

点击Mesh > Convert to 2D，勾选Delete 3D Regions After Conversion，将3D模型即转化为2D模型。转化为2D模型必须满足：要投影的网格面必须平行于X-Y平面，且某一边界面必须在X-Y平面上，即Z=0的平面。

原始网格尺寸过大，为仿真1mm通道作用下的毛细作用，将网格缩放1000倍。点击菜单栏Mesh > Scale Mesh，Scale Factor设为0.001，点击Apply进行缩放。点击Reset View或快捷键R自适应显示缩放后的模型。

重命名Physics 1 2D为Injector。设置欧拉多相流模型。

右键Models > Eulerian Multiphase > Eulerian Phases，新建Phase 1，重命名为C3H8O3。同理，新建Phase 2，命名为Air。分别选择Liquid和Gas属性。

点击C3H8O3 > Models > Liquid > H2O，右键Replace with，选择C3H8O3 (Glycerine)。

定义Phase Interactions。展开Injector > Models > Multiphase Interaction > Phase Interactions，右键新建Phase Interaction，模型选择VOF-VOF Phase Interaction，Interface Momentum Dissipation，Surface Tension Force，Multiphase Material。

表面张力设为0.059688 N/m。Primary Phase选择C3H8O3，Secondary Phase设为Air。

利用Field Function函数定义Liquid和Air的初始空间分布。点击Tools > Field Functions，右键New > Scalar ，命名为Initial Distribution。在Definition里输入坐标的条件判断语句($$Position[0]>=-0.001)?0:1。同理，新建Field Function，命名为Initial Distribution (Air)，Definition中输入1-${Initial Distribution}。

展开Initial Conditions，Volume Fraction方法选择Composite，C3H8O3选择Initial Distribution，Air选择Initial Distribution (Air)，即定义左侧腔为甘油，右侧腔为空气。

展开Reference Values，设置Gravity矢量为[9.81,0.0] m/s^2，重力沿+X方向。

将默认的Default_Fluid 2D重命名为Fluid。分别设置Boundary的Type，Bottom为Symmetry Plane，Left为Velocity Inlet，Right为Pressure Outlet，其他为Wall。

展开Middle > Phase Conditions > Phase Interaction 1 > Physics Values > Contact Angle，设为45 deg。同理，将TopLeft和TopRight的接触角也设置为45 deg。

展开Left > Physics Values，Velocity Magnitude设为0.001 m/s，Volume Fraction设为[1.0, 0.0]，只允许Liquid从该边界流入。

展开Right > Physics Values，Volume Fraction设为[0.0, 1.0]，只允许Air从该边界流入。

展开Solvers，Implicit Unsteady时间步长设为0.001 s。

展开Stopping Criteria，勾选Maximum Steps，设为2000，Maximum Inner Iterations默认5步，不勾选Maximum Physical Time。

新建Scalar Scene，Scalar Field选择Volume Fraction of C3H8O3，监控C3H8O3的体积变化。Contour Style选择Smooth Filled。 点击Color Bar，将Title Height设为0.04，Label Height设为0.035。

展开Attributes > Update，Trigger选择Time Step，勾选Save To File，Base Filename设为capillaryEffects。Time-Step Frequency设为40。

展开Tools > Annotations > Solution Time，拖拽至Scalar Scene，将Solution Time的Height设为0.04。

C3H8O3的体积分布。接触角接近45 deg。

右键scalar bar选择Pressure显示压力分布。

将Wall边界上的接触角改为135 deg，再次提交计算。C3H8O3的体积分布发生变化。

接触角45 deg和135 deg，C3H8O3的体积分布动图。

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