MP-PIC
關(guān)注創(chuàng)建者：陸姐說 創(chuàng)建時間：2019-01-24
MP-PIC的實例教程
本文為MP-PIC模型簡介，后續(xù)文章將詳細介紹
固相應(yīng)力模型和MP-PIC的數(shù)值實現(xiàn)、
MP-PIC在OpenFOAM中的具體實現(xiàn)。敬請關(guān)注！
【參考文獻】
[1] Snider, D.M., An Incompressible Three-Dimensional Multiphase Particle-in-Cell Model for Dense Particle Flows. Journal of Computational Physics, 2001. 170(2): p. 523-549.
[2] O'Rourke, P.J. and D.M. Snider, Inclusion of collisional return-to-isotropy in the MP-PIC method. Chemical Engineering Science, 2012. 80: p. 39-54.
[3] O’Rourke, P.J. and D.M. Snider, An improved collision damping time for MP-PIC calculations of dense particle flows with applications to polydisperse sedimenting beds and colliding particle jets.
展開 在MP-PIC中，將顆粒相信息分配到每個顆粒，讓它們單獨攜帶并在一個時間步內(nèi)以彼此獨立的特定屬性運動。當進入下一個時間步后，先將網(wǎng)格內(nèi)屬于此網(wǎng)格或影響此網(wǎng)格的所有粒子信息收集，在歐拉網(wǎng)格上重新構(gòu)建出連續(xù)的顆粒相場以便計算顆粒間作用力。因而可以將顆粒相既當做連續(xù)相又可以當做離散相。
圖2為MP-PIC求解流程圖，其中（a）為氣固相求解，（b）為固相求解。
圖2 MP-PIC求解流程圖
新時間層的顆粒位置可以通過對方程積分得到更新：
方程4
顆粒速度則通過對加速度方程積分得到，對所有項都采用新時間層的量后有隱式形式
方程5
其中：
為顆粒位置的插值隱式速度；
為顆粒位置的插值隱式氣相壓力梯度；
為顆粒位置的插值隱式固相壓力梯度。
、和為從歐拉網(wǎng)格中心點上計算得到的平均場量在數(shù)值粒子所處位置的插值。
圖3為考慮了顆粒阻尼耗散和各項同性松弛對顆粒運動影響的示意圖。在這其中顆粒應(yīng)力模型通常是一個分段函數(shù)，在顆粒體積分數(shù)接近最大堆積濃度時，會得到間斷解，容易導(dǎo)致數(shù)值不穩(wěn)定。
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積鼎科技之所以每年堅持舉辦高端流體仿真技術(shù)分論壇，是因為我們深信，在快速變化的技術(shù)環(huán)境中，持續(xù)的知識共享和技術(shù)交流是推動行業(yè)發(fā)展不可或缺的力量。我們希望通過思想的碰撞，能夠激發(fā)更多的創(chuàng)新思維，促進跨學(xué)科合作，加強企業(yè)與學(xué)術(shù)界之間的聯(lián)系，共同面對挑戰(zhàn)，把握時代的機遇。
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