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關(guān)于使用 ANSYS Fluent 離散相模型 (DPM) 項目進行旋風(fēng)分離器仿真使用 ANSYS Fluent 對旋風(fēng)分離器進行穩(wěn)態(tài) CFD 仿真。使用 DPM 跟蹤粒子。考慮無阻力的單向耦合。這意味著流體相將通過阻力和湍流影響顆粒相，而顆粒相對氣相沒有影響。

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);">&nbsp;</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(guān)鍵字。

激活DPM DPM模型激活有以下兩種方法 Interaction設(shè)置 當離散相跟連續(xù)相發(fā)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(shè)置

圖1 計算模型及網(wǎng)格劃分 2.2 多相流模型模擬采用歐拉-拉格朗日方法：? 氣相（連續(xù)相）：采用RNG k-ε湍流模型進行模擬，該模型對于處理文丘里管內(nèi)的高速、強剪切流動具有較高的精度。? 離散相：包括洗滌液滴和粉塵顆粒，均通過離散相模型（DPM） 進行追蹤。

關(guān)于DPM模型的設(shè)置，文章十六給出了一個簡單的案例，文章十七介紹了DPM離散相界面的設(shè)置，本文通過一個案例來介紹DPM模型中Injection界面的設(shè)置，主要是顆粒粒徑分布的設(shè)置。 1 概念介紹DPM適用條件：DPM模型只適用于顆粒相體積分數(shù)小于10%，同時不考慮顆粒體積。

8 設(shè)置邊界條件Inlet_y：采用velocity-inlet邊界，速度為0.3m/s，溫度288KInlet_z：采用velocity-inlet邊界，速度為0.1m/s，溫度298Koutlet：設(shè)置為pressure-outlet，回流溫度設(shè)置為300K，DPM欄離散相邊界類型選擇escape，表示顆粒脫離邊界，離開計算域。

導(dǎo)讀：介紹DPM模型。 Discrete Phase Model（DPM）是CFD中用于求解流體中顆粒運動問題，比如粉塵、液滴或氣泡。跟連續(xù)介質(zhì)流體不同，這種離散相可以被單獨追蹤或成組追蹤 DPM中，需要定義兩種不同相，連續(xù)相跟顆粒相。兩相通過控制方程中的源相進行耦合。DPM的物理模型 跟單相流一樣，連續(xù)相通過歐拉模型建模。

在迭代結(jié)束時、退出ANSYS Fluent或加載已編譯的UDF庫時執(zhí)行 6. 增強后處理效果 7. 改進現(xiàn)有的ANSYS Fluent模型（如離散相模型、多相混合模型、離散坐標輻射模型） 上述功能都是直接使用Fluent比較難以完成但是實際又經(jīng)常會用到的，尤其1、2在以后的學(xué)習(xí)中會經(jīng)常使用到。 UDF宏： UDF有兩類宏，DEFINE宏和結(jié)構(gòu)宏。

Variables”選項包含用于啟用單元平均離散相變量進行后處理的選項 通過各網(wǎng)格的粒子的平均值和RMS值粒子變量的時間統(tǒng)計 激活“Data sampling for Time Statistics”選項，以啟用在非穩(wěn)態(tài)計算期間對數(shù)據(jù)進行采樣的功能 在后處理或報告對話框中選擇“Unsteady DPM Statistics category”類別

InertInert（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. DropletDroplet（液滴顆粒），是一種存在于連續(xù)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(fā)與沸騰。

同年，噴霧破碎模型是第一個商業(yè)實施的流體體積 (VOF) 到離散粒子法 (DPM) 轉(zhuǎn)換的多相模擬，例如噴霧破碎。在此模型中，VOF 模擬中的不同液滴被檢測到并被 DPM（即質(zhì)點）粒子取代，并且網(wǎng)格相應(yīng)地粗化。使用 2017 年推出的流體體積 (VOF) 到離散粒子法 (DPM) 混合多相模型高效模擬噴霧破碎。

②粒子跟蹤（使用拉格朗日分散相模型）僅與主相相互作用。③使用歐拉模型時，無法對具有指定質(zhì)量流率的沿河周期性流量進行建模（允許您指定壓降）。④不允許無粘性流動。⑤不允許熔化和固化。⑥并行跟蹤粒子時，如果啟用了共享內(nèi)存選項（《用戶指南》中的“離散相模型”的并行處理），則DPM模型不能與歐拉多相模型一起使用。

設(shè)置dpm模型，考慮連續(xù)相和顆粒相的耦合計算。5. 設(shè)置入射類型為cone，設(shè)置入射源的位置為噴槍端面，具體參數(shù)參考下圖，下列參數(shù)僅作為演示用，具體的顆粒直徑分布，大小以及質(zhì)量流量和速度等都需要根據(jù)實際model設(shè)置。點擊update injection display顯示設(shè)置的顆粒入射位置和角度等等。6. 邊界條件。

fluent還提供了離散型模型，用于模擬顆粒的流動，主要有DPM模型（稀疏的顆粒流動）、DDPM模型（稠密的顆粒流動）、PBM模型（使用歐拉方法求解顆粒流動） 傳質(zhì)問題，fluent可以使用不同的方法模擬蒸發(fā)、冷凝、凝固、融化，自帶的求解器也能夠解決這樣的問題。

Li 通過 CFD - DPM - VOF 耦合的方法模擬氣 - 液 - 固三相流化床，采用基于歐拉框架的 CFD 方法模擬連續(xù)相液相，通過離散顆粒模型（Dispersed Particle Method, DPM）描述顆粒的運動，使用 VOF 方法捕捉氣泡的形變。

回到Models界面，雙擊 Discrete Phase，彈出如下界面 勾選Interaction with Continuous Phase，考慮離散相軌跡對連續(xù)相的影響DPM Iteration Interval：輸入10在Contour Plots for DPM Variables欄勾選Mean Values，后處理界面使用平均值顯示勾選Unsteady Particle

，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，分離過程中顆粒濃度分布廣泛（從稀相到密相），此外粒徑分布廣，設(shè)備中可能存在侵蝕/腐蝕，從而預(yù)測旋流器或水力旋流器內(nèi)部的流場預(yù)測是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù) Ansys技術(shù)方案 ‐ ANSYS CFD中有豐富的多相流模型（DPM、DDPM）、歐拉多相流以及湍流模型，沖蝕等，能夠幫助分析不同粒徑、不同顆粒濃度時的分布效率，分析沖蝕對設(shè)備造成的影響 推薦Ansys模塊

? 固定速度:多孔介質(zhì)中第二相(次要相)顆粒速度設(shè)置為0? 多孔介質(zhì)/膜外面的顆粒將會堆積? 堆積的顆粒造成的壓降通過顆粒與流體之間的曳力描述假設(shè)所有的顆粒都被捕捉，將多孔介質(zhì)中的顆粒速度約束為0，從而阻止顆粒通過多孔介質(zhì)。