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気液分離についてscflowを使用している者です。 解決策が分からず質問させていただきました。

1710350255a
初期設定で、円柱物体の高さ8割まで液相を入れており、流量10L/minで螺旋回転するように円柱の側面から同じ液を流しており、下から同量の流量が出る設定にしております。
添付した動画を見ていただきたいのですが、
【左から】水、VG5（40度）、VG5（100度）の結果です。
水の結果は実験通りに螺旋回転しながら空気と液が分離されているように思われますが、右の二つは発散しているからなのか８割の高さを超え上手く螺旋回転してないように思われます。
メッシュサイズやタイムステップに問題があるのでしょうか。ご教授いただけたら幸いです。​
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    LESは正しい結果を出していないと思います。
    こちらで行ったRANSと、頂いたLESの結果のLファイルで最大速度をグラフ化したものを添付します。
    LES_vs_RANS
    左​が頂いたLESで、右がRANSのLファイルです。
    LESでは、あり得ないような大きな流速が発生していますが、RANS の方はそのような大きな流速の発生はなく、条件から想定できそうな妥当な流速になっていると判断できると思います。
    ​
    頂いた動画の左は、流体が水とのことですが、こちらで水もLESで解析してLファイルを確認しましたが、VG5ほどの大きな変動はありませんが、やはり大きな流速の変動が発生しています。​確認してみてください。
    ​つまり、解析結果としては異常流速の発生のないRANSがより妥当な結果であると思います。
    ​
    それでは、なぜLESでは異常な流速が出るか？ですが、メッシュや時間間隔など様々な原因が想定できますが、恐らく「レイノルズ数が低過ぎる」ということだと思います。​
    VG5の動粘性係数は、​4.64646E-06で、タンクの直径0.01mを代表長さ、代表流速１m/s とするとレイノルズ数は、2000程度になります。これは層流領域といえます。或いは非常に低いレイノルズ数の乱流となります。
    妥当性はともかくとして、RANSは低いレイノルズ数でも一応安定に計算できます。​が、LESはモデルの性質上、安定に計算ができずに、異常流速が出て、その影響で異常が液面形状になったと考えられると思います。
    ​
    水の場合は、レイノルズ数が10000程度になるので乱流解析でも問題ないかと思います。それでもRANSの方がよさそうですが。VG５はそのレイノルズ数から判断して、層流解析が妥当かもしれません。
    ただし、当方でVG5で層流解析を行ってみましたが、RANSの結果に近い結果で、動画左ような大きなV時型の液面影響は得られませんでした。
    以上、ご参考にして再度実験結果なども含めて検討してみてください。​
    ​
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    LESは正しい結果を出していないと思います。
    こちらで行ったRANSと、頂いたLESの結果のLファイルで最大速度をグラフ化したものを添付します。
    LES_vs_RANS
    左​が頂いたLESで、右がRANSのLファイルです。
    LESでは、あり得ないような大きな流速が発生していますが、RANS の方はそのような大きな流速の発生はなく、条件から想定できそうな妥当な流速になっていると判断できると思います。
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    頂いた動画の左は、流体が水とのことですが、こちらで水もLESで解析してLファイルを確認しましたが、VG5ほどの大きな変動はありませんが、やはり大きな流速の変動が発生しています。​確認してみてください。
    ​つまり、解析結果としては異常流速の発生のないRANSがより妥当な結果であると思います。
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    それでは、なぜLESでは異常な流速が出るか？ですが、メッシュや時間間隔など様々な原因が想定できますが、恐らく「レイノルズ数が低過ぎる」ということだと思います。​
    VG5の動粘性係数は、​4.64646E-06で、タンクの直径0.01mを代表長さ、代表流速１m/s とするとレイノルズ数は、2000程度になります。これは層流領域といえます。或いは非常に低いレイノルズ数の乱流となります。
    妥当性はともかくとして、RANSは低いレイノルズ数でも一応安定に計算できます。​が、LESはモデルの性質上、安定に計算ができずに、異常流速が出て、その影響で異常が液面形状になったと考えられると思います。
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    水の場合は、レイノルズ数が10000程度になるので乱流解析でも問題ないかと思います。それでもRANSの方がよさそうですが。VG５はそのレイノルズ数から判断して、層流解析が妥当かもしれません。
    ただし、当方でVG5で層流解析を行ってみましたが、RANSの結果に近い結果で、動画左ような大きなV時型の液面影響は得られませんでした。
    以上、ご参考にして再度実験結果なども含めて検討してみてください。​
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