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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。

渦輪葉片顆粒流仿真案例二：重力塔液滴冷卻優(yōu)化某化工廠采用重力塔進行工藝液體的冷卻處理，通過ParticlePro模塊所采用的歐拉-拉格朗日顆粒追蹤模型以及可壓縮模型對重力塔中液滴過程進行了數(shù)值模擬分析，數(shù)值模擬過程中考慮了液滴換熱效果。應(yīng)用該模擬模塊的拉格朗日粒子追蹤功能，模擬單個液滴在塔內(nèi)的運動軌跡，包括液滴在重力、浮力、阻力、湍流作用下的上升、碰撞、蒸發(fā)等過程。

? Mixture Model DPM模型：追蹤離散顆粒的運動軌跡，如噴霧干燥爐、煤粉爐、液體燃料噴霧燃燒等，顆粒噴入后，可以和連續(xù)相間進行熱量、質(zhì)量和動量的傳遞；FLUENT中引入的DDPM模型和EDM模型，更有效的考慮了顆粒間的相互碰撞和彈性力等因素，能很好的模擬密相顆粒流。

計算網(wǎng)格采用多面體網(wǎng)格，在fluent meshing中生成，并對喉部高速剪切區(qū)及近壁區(qū)域進行了局部加密，以確保能夠準(zhǔn)確捕捉核心流動特征和顆粒軌跡。最終網(wǎng)格總量約為525萬單元，網(wǎng)格質(zhì)量大于0.6，滿足計算精度要求。

，通過后處理中的粒子軌跡能夠看到流場的變化。

粒子注入（Particle Injection） 在CFD中，注入是指將離散的顆粒、液滴或氣泡引入連續(xù)相（流體）中 m這些顆粒可以代表各種物質(zhì)，如灰塵、花粉、燃料液滴等，它們的行為可以顯著影響整體流動 Fluent提供了幾種類型離散相的注入。離散相可以定義為特定的性質(zhì)和分布，包括粒度分布的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與直徑的關(guān)系。

拉格朗日模型用于追蹤顆粒相，并基于網(wǎng)格中流動的變量（速度 、密度等）調(diào)整顆粒的運動軌跡。 反過來，顆粒相也可以通過源項調(diào)整動量、溫度、組分等，影響連續(xù)相的流動。包括顆粒/液滴的蒸發(fā)。 計算中，顆粒被當(dāng)移動的點質(zhì)量，受到周圍流動、重力及其他顆粒引起的作用力。每個顆粒表征一個真實的顆粒或一組真實的顆粒群（取決于具體的應(yīng)用）。

流體流動顆粒追蹤(粒子追蹤模塊)，用于計算紅細(xì)胞和血小板在阻力和介電泳力的影響下以及布朗運動下的軌跡。 底層模型中使用了三個研究： 研究 1 求解了頻率為 100kHz 的穩(wěn)態(tài)流體動力學(xué)和頻域(AC)電勢。 研究 2 使用瞬態(tài)研究步驟，該步驟利用研究 1 中的解并在沒有介電泳力的情況下計算粒子軌跡。

顆粒流動問題是很多同學(xué)目前正在研究的問題，這類問題一般來說都比較復(fù)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(fù)雜性，本文只對Fluent中DPM的操作進行一些簡單的設(shè)置，一些設(shè)置的具體依據(jù)，我們在下一次文章中詳細(xì)講解一下。

導(dǎo)讀：介紹DPM相關(guān)的邊界條件設(shè)置及后處理，追蹤和顯示此類粒子軌跡的方法，以及調(diào)用數(shù)據(jù)采樣以獲取 DPM 后處理變量的時間統(tǒng)計數(shù)據(jù)。DPM邊界條件 要設(shè)置DPM邊界條件，可以進入Physics + Zones + Boundaries，編輯所需的邊界區(qū)域。

下面是 COMSOL 官網(wǎng)案例庫中使用牛頓型，忽略慣性項公式來追蹤長求解時間內(nèi)的很小的粒子的示例： 層流靜態(tài)混合器中的粒子軌跡 使用介電泳從紅細(xì)胞中分離血小板 因為粒子足夠大以致于慣性對粒子運動產(chǎn)生重大影響，所以下示例使用了牛頓型公式： 微混合器中的顆粒跟蹤 污染物顆粒造成的管道沖蝕

采用Rocky DEM和Fluent雙向耦合的方式，能夠考慮顆粒的形狀、顆粒的沉積、顆粒與顆粒之間的碰撞、顆粒與葉片以及壁面之間的碰撞等因素。 圖10-計算模型和邊界條件圖11-顆粒在泵內(nèi)運動軌跡及堆積情況圖12-泵內(nèi)流線和顆粒濃度分布

在這個模型中，連續(xù)相采用歐拉方法進行描述，而離散相則通過拉格朗日方法追蹤每個顆粒的運動軌跡。這樣可以詳細(xì)地分析氣泡在液體中的運動、碰撞、合并等過程，為深入研究氣液兩相流的微觀機制提供了有力工具。

wx_fmt=gif" width="100%"> </p><p>歐拉模型：</p><p>歐拉多相流模型可以模擬顆粒流動，但是與DPM離散模型不同，歐拉模型模擬顆粒物流動是將顆粒物看成流體進行模擬的，其無法追蹤顆粒粒子軌跡。Chapter40 Fluent 顆粒\氣泡PBM模型也是如此</p><p><br></p><p><strong>2.

針對發(fā)動機吞沙工況，軟件采用 DPM解決方案，實現(xiàn)沙塵顆粒運動與壓氣機氣動的雙向耦合計算。通過歐拉 - 拉格朗日方法，追蹤不同粒徑、密度沙塵顆粒的軌跡與數(shù)量，結(jié)合沖蝕半經(jīng)驗公式，綜合顆粒物性、沖擊速度、入射角等因素，計算沙塵對葉片的沖蝕程度。用戶可根據(jù) Stokes 數(shù)選擇單向或雙向耦合模式，在保證計算精度的同時兼顧效率，為壓氣機葉片材料選擇、結(jié)構(gòu)優(yōu)化及維護周期制定提供數(shù)據(jù)支持。

CFD-DEM 可模擬顆粒-顆粒之間，顆粒-容器之間的碰撞 可模擬顆粒在流體介質(zhì)中的堆積和分離現(xiàn)象 可模擬顆粒和流場的相互影響 可追蹤單獨或一群顆粒的在流場中的運動軌跡 可計算顆粒受到的流體力

對于稠密的顆粒流動，又根據(jù)顆粒與顆粒之間的力學(xué)作用而將其處理為硬球模型與軟球模型，前者不關(guān)注碰撞和摩擦過程中顆粒變形對于后續(xù)運動軌跡的影響，而后者則關(guān)注顆粒的力學(xué)變形。對于不同的工程問題，可選擇的模型眾多，需要設(shè)置的參數(shù)也較多。本培訓(xùn)選擇工程中常用的涉及顆粒流問題的案例進行演示，力求通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)者能夠掌握利用Ansys Fluent解決常見工程顆粒流問題仿真的基本技能。

該粒徑分布通過最小、最大粒徑、平均粒徑、擴散系數(shù)、粒徑數(shù)量來描述 當(dāng)我們已經(jīng)知道顆粒粒徑分布，如何轉(zhuǎn)換為雙R分布輸入到Fluent中去呢？