今天简单地讨论一下这个有趣的流体现象-烟圈，并使用Abaqus欧拉分析对它的形成过程进行仿真，揭示其中的力学奥秘。
烟圈
喷气圈的海豚
在流体力学里面，烟圈和水下气圈有个共同的名字，叫做Vortex Ring，即涡环或环形涡流。
它经常发生在液体或气体流场中处于湍流状态的区域，比如直升机旋翼的翼尖/火炮筒出口/心脏二尖瓣/核爆蘑菇云等。
直升机涡环
空气大炮涡环
涡环的形成过程
涡环的流动特点
可以形成涡流环的一种方式是通过将小部分快速移动流体（A）注入大量静止流体（B）中（可以是相同流体）。
两种流体之间界面处的粘性摩擦减慢了A的外层相对于其核心的速度，然后，这些外层在A周围滑动并在其后部聚集。
中心质量持续前进，外层被“锁定”在环内，最终结果是A中的极向流动，演变成涡环。
涡环的前行速度大约是核心质量前行速度的一半。
涡环的极向流动
Abaqus涡环的欧拉多相流体仿真-材料截面
多相流的烟圈材料体积分数云图-坐标截面
多相流的流场速度矢量-坐标截面
涡环流场流线图
空气大炮的威力
蘑菇云
Tips：
在欧拉分析或者CEL分析的后处理中要善于使用View Cut和Stream Line功能，并注意材料截面和坐标截面的不同。
作者：邓怡超，仿真秀科普作者。
声明：原创文章，来源**公众号usim，图片源自网络，如有不当请联系我们，欢迎分享，原创文章和视频，版权所有，禁止私自转载，转载请联系我们。
点击完整阅读全文
弥漫的烟圈-Abaqus涡环仿真与空气大炮
