DPM|02粒子追蹤設(shè)置

導(dǎo)讀:介紹DPM的Fluent設(shè)置細(xì)節(jié),包括粒子追蹤的設(shè)置選項(xiàng)。

激活DPM

  • DPM模型激活有以下兩種方法

DPM|02粒子追蹤設(shè)置的圖1

DPM|02粒子追蹤設(shè)置的圖2 DPM|02粒子追蹤設(shè)置的圖3

Interaction設(shè)置

  • 當(dāng)離散相跟連續(xù)相發(fā)生相互作用時(shí),激活 Interaction with Continuous Phase option選項(xiàng)
  • 在DPM Iteration Interval option中,指定粒子追蹤頻率及離散相模型源的更新頻率 DPM|02粒子追蹤設(shè)置的圖4

Tracking Parameters設(shè)置

  • Max. Number of Steps:用于當(dāng)粒子始終未離開(kāi)流域時(shí)終止軌跡計(jì)算
  • Length Scale or Step Length Factor:用于設(shè)置每個(gè)控制體積內(nèi)積分的時(shí)間步長(zhǎng)。當(dāng)Length Scale被定義時(shí):,當(dāng)step length factor被定義時(shí),(表示粒子穿越當(dāng)前網(wǎng)格所需估計(jì)時(shí)間
  • 兩者的不同之處在于,step length factor允許Fluent根據(jù)粒子穿越網(wǎng)格所需的時(shí)間步數(shù)來(lái)計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng) DPM|02粒子追蹤設(shè)置的圖5

顆粒追蹤選項(xiàng)

  • 穩(wěn)態(tài)粒子追蹤與穩(wěn)態(tài)流動(dòng)
  • 非定常粒子追蹤與穩(wěn)態(tài)流動(dòng)
  • 非定常流動(dòng)中的非定常粒子追蹤,包括相同顆粒與連續(xù)相時(shí)間步長(zhǎng),不同顆粒與連續(xù)相時(shí)間步長(zhǎng)

穩(wěn)態(tài)粒子追蹤與穩(wěn)態(tài)流動(dòng)

  • 粒子從注入點(diǎn)開(kāi)始被追蹤,直至達(dá)到最終狀態(tài)或逃離
  • 確保"Interaction with Continuous Phase"選項(xiàng)已啟用
  • 指定DPM Iteration Interval以計(jì)算每個(gè)'N'連續(xù)相迭代時(shí)的粒子間相互作用,默認(rèn)迭代步數(shù)10
  • 在Tracking Parameters下定義Max. Number of Steps, Step Length Factor 或 Length Scale DPM|02粒子追蹤設(shè)置的圖6

非定常粒子追蹤與穩(wěn)態(tài)流動(dòng)

  • 在"Particle Treatment"選項(xiàng)下選擇"unsteady tracking of particles"功能,以啟用顆粒物的非穩(wěn)態(tài)追蹤
  • 指定DPM Iteration Interval,粒子相互作用的計(jì)算頻率,每N步計(jì)算一次粒子相互作用
  • 每個(gè)粒子都從其在上一次離散相模型計(jì)算中的最后位置開(kāi)始隨時(shí)間運(yùn)動(dòng),需要定義兩個(gè)參數(shù):
  • 指定的particle time step size(Δtp),根據(jù)追蹤參數(shù)計(jì)算出的積分時(shí)間步長(zhǎng)
  • 進(jìn)行J個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)的計(jì)算(number of time steps)
  • 當(dāng)模擬中的所有粒子都按指定時(shí)間步長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)后,流動(dòng)求解器會(huì)更新流場(chǎng)計(jì)算,同時(shí)考慮追蹤過(guò)程中產(chǎn)生的任何離散相模型相關(guān)源項(xiàng)。
  • 注:選擇合適的粒子時(shí)間步長(zhǎng)至關(guān)重要,過(guò)大的數(shù)值會(huì)影響追蹤精度,而過(guò)小的數(shù)值則可能導(dǎo)致不必要的計(jì)算量 DPM|02粒子追蹤設(shè)置的圖7

非定常流動(dòng)中的非定常粒子追蹤

  • 激活”updated DPM source Every Flow Source“,確保在每個(gè)流動(dòng)迭代/時(shí)間步長(zhǎng)計(jì)算并更新DPM源項(xiàng)
  • 根據(jù)模擬的具體需求,將顆粒相和連續(xù)相的時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置為相同或不同 DPM|02粒子追蹤設(shè)置的圖8
  • 粒子的注入設(shè)置
  • Particle Time Step:在每個(gè)粒子時(shí)間步長(zhǎng)中注入粒子,積分時(shí)間步長(zhǎng)是指定的粒子時(shí)間步長(zhǎng)
  • Fluid Flow Time Step:在每個(gè)流動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)中注入粒子,積分時(shí)間步長(zhǎng)是指定的粒子時(shí)間步長(zhǎng)
  • 粒子追蹤時(shí)間步長(zhǎng)與流體流動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)始終一致。

DPM|02粒子追蹤設(shè)置的圖9

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