DPM模型
關注創建者：苗丹 創建時間：2016-07-06
DPM模型的視頻教程
基于DPM模型的甲醇噴霧器噴霧行為模擬
1. fluent DPM模型仿真基本通用流程，DPM模型介紹，周期邊界的應用； 2. 液體噴霧器模型介紹，參數介紹； 3. fluent后處理過程，計算收斂方法； 4. 提供源文件與答疑過程。
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基于動參考系法(MRF/滑移網格)+DPM模型的植保無人機螺旋槳下洗和噴霧仿真
1、掌握DPM模型的參數設置，理解參數含義。包括： 噴霧仿真的思路，模型的簡化； DPM模型的設置； 注射器的設置，包括： 類型，顆粒類型，材料，噴嘴參數的設置等； DPM壁面模型的設置與講解； 2、掌握螺旋槳（旋轉機械）的穩態和液滴軌跡追蹤仿真。
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基于離散相DPM模型的旋風分離器計算
1.ansys meshing網格劃分過程； 2.fluent通用穩態仿真過程； 3.DPM離散相模型講解、使用條件、范圍與參數設置過程； 4.CFD-POST后處理過程，氣相與離散相流動動畫輸出。
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DPM模型的實例教程
當約等于1時，三種模型同樣都適用。
注意事項
DPM模型僅適用于低體積分數，當體積分數增大，則可以考慮DDPM（Dense Discrete Phase Model)- DPM模型可以跟許多燃燒模型共同使用
DPM、DDPM或群體分布模型（Populaiton balance Model）都可以計算顆粒的分布
同樣也可以通過求解輸運方程的方式對DPM模型進行求解。</span></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 0);"> </span></p><p><strong style="color: rgb(0, 0, 0);">需要指出，DPM模型的UDF和普通的UDF形式上不太相同，DEFINE宏中間一般包含DPM關鍵字。如DEFINE_DPM_BC、DEFINE_DPM_BODY_FORCE</strong></p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/8tJMdLVYZy91apGuzW6kq9K8YsyOIrsJiaia6KSMAds2wSR6iav2OdyZeGoLaZRnjXOu7UI7s4xhn6SjQic8RiaQasA/640?wx_fmt=png"></p><p> </p><p><strong style="background-color: rgb(0, 255, 0); color: rgb(0, 0, 0);">6.Numerics</strong></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 0);">控制粒子跟蹤的數值方案以及熱量和質量方程</span></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 0);">如Tracking Options用來控制求解方程的誤差，其中Accuracy Control允許在指定公差內求解運動方程。
展開 當你設置好DPM模型的初始條件后，你需要指定顆粒的類型。依據手上仿真的工況，參考下面Fluent提供的5種顆粒類型，從而選擇合適你需要的顆粒類型。
在DPM模型中，提供了5種仿真類型。并不是所有顆粒類型都能選用的，有些顆粒類型需要配合其他模型一起打開才能選到的。
從上面DPM面板中看到，提供了下面5種顆粒類型：Massless, Inert, Droplet, Combusting和 Multicomponent。
1. Massless
Massless（無質量顆粒），一種離散元素，在連續流體中跟隨流動。由于它沒有質量，所以它和物理屬性沒有關聯，同樣，也不受力。但是，可以分配一種用戶定義定律（User-Defined Law）給它。
可選性：在Fluent任何模型中，慣性顆粒總是可選的。
2. Inert
Inert（慣性顆粒），一種離散相類型，例如顆粒、液滴或氣泡，服從力平衡，以及受到加熱／冷卻影響（由定律1確定）。
可選性：在FLUENT任何模型中，慣性顆粒總是可選的。
3. Droplet
Droplet（液滴顆粒），是一種存在于連續相氣流中的液體顆粒。它服從力的平衡并受到加熱／冷卻的影響（由定律1 確定）。此外，他還由定律2 和3 確定自身的蒸發與沸騰。
可選性：只有傳熱選項被激活并且至少兩種化學組份在計算中是被激活的，或者已經選擇了非預混燃燒或部分預混燃燒模型，液滴類型才是可選的。當選擇了液滴類型之后，用戶應該使用理想氣體定律來定義氣相密度。
4. Combusting
Combusting（燃燒顆粒），是一種固體顆粒，它遵從力平衡通過由定律1 所確定的加熱冷卻過程、由定律4 所確定的揮發份析出過程以及由定律5 所確定的異相表面反應機制。
展開 8、加入DPM計算水蒸發
8.1 打開DPM模型。
8.2 修改松弛因子。
8.3 取消所有殘差收斂監控。
8.4 輸入迭代步數1500，計算完畢后保存case和data文件。
9、后處理
9.1 在文本輸入框中輸入report>dpm-summary，統計dpm顆粒的情況，可以看到，所有的水滴都已經蒸發。
9.2 顯示噴射點0和1兩處水顆粒的直徑變化圖。
9.3 顯示X=0平面的溫度變化云圖。
9.4 顯示水蒸氣的質量分數分布云圖。
來源：流體與熱控大本營
作者：曾社銓
顆粒流動問題是很多同學目前正在研究的問題，這類問題一般來說都比較復雜，Fluent提供了多種模型對這類問題進行模擬，包括DPM、DDPM、DEM、PBM等，上述的每種模型都有其適用的工況，并不通用，這次我們介紹一下DPM模型。
由于DPM的復雜性，本文只對Fluent中DPM的操作進行一些簡單的設置，一些設置的具體依據，我們在下一次文章中詳細講解一下。
1 概念介紹
首先我們介紹一下拉格朗日法和歐拉法，理解起來很簡單，拉格朗日法是以某一質點的運動作為研究對象，觀察這一質點在流場中由一點移動到另一點時，其運動參數的變化規律；歐拉法以某一流場區域作為研究對象，研究各時刻質點在流場中的變化規律。
顯然，拉格朗日法更適用于描述顆粒運動，而歐拉法更適用于描述流體運動。DPM模型就是基于這兩種方法進行流體相和顆粒相的模擬，它使用歐拉法描述流體運動，使用拉格朗日法描述顆粒運動。
DPM適用條件：DPM模型只適用于顆粒相體積分數小于10%，同時不考慮顆粒體積。不考慮顆粒和顆粒之間的相互作用力，但可以考慮顆粒和流體之間的相互作用。
2 模型描述
本例的模型采用三通管模型，如圖所示。模型有兩個入口和一個出口，分別為INLET_Y、INLET_Z和OUTLET，含顆粒物的空氣從INLET_Z進口流入計算域內，最后經OUTLET流出。
3 導入網格
使用Workbench打開工程文件，文件在本文末尾鏈接資源內。
4 Scale網格尺寸
Scale修改網格尺寸。如圖所示。
確保計算域尺寸是我們所需要的。
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DPM模型及VOF優化：支持拉格朗日顆粒軌跡計算，可模擬噴霧、顆粒分離、氣力輸送等工程問題。新增HRIC高分辨率界面捕捉格式，優化離散格式穩定性，大幅提升自由液面、晃蕩、射流破碎等問題的界面分辨率與計算魯棒性。
DPM模型。
模擬采用了歐拉-拉格朗日框架，將氣相（空氣）處理為連續介質，并利用離散相模型（DPM）追蹤粉塵顆粒（TiO?）的運動。
關鍵詞：文丘里洗滌器；CFD；離散相模型（DPM）；除塵效率；多相流
2. 計算模型與設置
2.1 幾何模型與網格
計算模型幾何結構包含收縮段、喉部和擴散段。
模型，筒壁采用wall-film邊界，液滴粒徑取50μm；在40m標高至75m標高之間，每隔5m位置處設一圓環面作為液滴入射面，根據上述所測水量輸入液滴流量；并從原始檢測孔位置（標高55.3m）至最高極限監測點（監測面位置距煙囪出口為2倍煙囪直徑）每隔3m設置一處監測面，并拾取每個監測面上的粒子分布，并以此為判斷拆掉一半旋流葉片是否能達到降低測點含水量目的的依據。
</p><p>本次模擬采用DPM模型，筒壁采用wall-film邊界，導水槽采用trap邊界，液滴粒徑取50μm。</p><p><br></p><p>2、 <strong>模擬結果</strong></p><p>經模擬，本煙囪內的煙氣流動狀態如下所示：</p><p><br></p>
某冷卻塔中噴淋與煙氣混合流場分析9個月前
計算參數如下：冷卻塔進口管道風速為12.54m/s，溫度為230℃，計算模型為速度進口，壓力出口，采用DPM模型計算液滴分布狀態，噴槍位置根據圖紙提供數據進行設置，噴嘴模型選solid-cone，擴散角55°噴槍示意如圖2所示。
DPM|02粒子追蹤設置9個月前
激活DPM
DPM模型激活有以下兩種方法
Interaction設置
當離散相跟連續相發生相互作用時，激活 Interaction with Continuous Phase option選項
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
Tracking Parameters設置
并采用DPM模型對流化的小蘇打粉末進行模擬分析，粒子入射方式為進口端面法向均勻入射。
多相流模型|DPM01基礎知識9個月前
一般要求第二相的體積分數小于10%，才能夠使用DPM模型，且網格尺寸要大于顆粒直徑。由于未考慮顆粒體積變化及顆粒之間碰撞影響，因此會降低部分精度。
DPM模型的應用
以下是DPM模型常見的應用場景：
噴霧模擬：比如噴霧干燥和噴漆、噴油器特性；
顆粒追蹤：追蹤流動中顆粒的運動，例如沉積物運移、芯片中微管道顆粒運動，污染物擴散或者粉塵擴散等。
湍流模型采用標準k-ε模型，壁面函數為標準壁面函數，固壁面設置為無滑移壁面；旋風筒內顆粒假設為以碳酸鈣顆粒為主的粉體，采用DPM模型，其粉塵粒徑分布服從Rosin-Rammler分布，顆粒進料量為12.1kg/s；4把噴槍的噴射方向均為圓心方向。</p><p><strong>模擬結果</strong></p><p>經CFD模擬，旋風筒內的煙氣及粉塵運動狀態如下所示：</p><p><br></p>
