FLUENT中仿真颗粒物的数学模型都有哪些？

2016-09-25 by:CAE仿真在线来源:互联网

常常碰到颗粒的仿真问题,如碳粉燃烧、沙粒流动、悬浮物流动、流体杂质、喷洒、液滴、其他颗粒等,对于这些问题,fluent中能不能处理?哪些模型可以使用?

这里提供一个PDF给各位学习,如果不看pdf,我这里给大家稍微总结:

颗粒物模拟可以使用三个模型

1、DPM,即分离相,可以模拟颗粒之间浮力、碰撞力、与液体的作用力、重力

2、多相流的混合模型

3、多相流的欧拉模型

VOF 模型
vof模型是一种在固定的欧拉网格下的表面跟踪方法。当需要得到一种或多种相互不相容流体间的交界面时,可以采用这个模型。在vof模型中,不同的流体组分共用着一套动量方程,计算时在整个流场的每个计算单元内,都记录下个流体组分所占有的体积率。vof 模型的应用的例子包括分层流、自由面流动、灌注、晃动、液体中大气泡的流动、水坝决堤时的水流以及求得任意液-气分界面的稳态或者瞬态分界面。
混合物模型
混合物模型可用于两相流或者多相流(流体或颗粒)。因为在欧拉模型中,各相被处理为相互贯通的连续体,混合物模型的求解的是混合物的动量方程,并通过相对速度来描述离散相。混合物模型的应用包括低负载的粒子负载流、气泡流、沉降和旋风分离器。混合物模型也可用于没有离散相相对速度的均匀多相流。
Eulerian 模型
欧拉模型是fluent中最为复杂的多相流模型。它建立了一套包含有n个动量方程和连续方程来求解每一相。压力项和各界面交换系数是耦合在一起的。耦合的方式则依赖于所含有的情况,颗粒流(流-固)的处理与非颗粒流(流-流)是不同的。欧拉模型的应用包括气泡柱、上浮、颗粒悬浮和流化床。

模型的选择
VOF模型适应于分层的或者自由表面流动,而mixture 模型和Eulerian模型适应于流动中有相混合或者分离,或者分散相的体积分数超过10%的情形。
为了更好地区分mixture模型和Eulerian模型,给出以下建议:
1. 如果分散相有着宽广的分布,mixture模型是最可取的。如果分散相只集中在区域中的一部分,应当使用Eulerian模型。
2. 如果相间曳力规律是可利用的,Eulerian模型通常比mixture模型能给出更精确的结果。如果相间的曳力规律不明了,mixture模型是最好的选择。
3. mixture模型比Eulerian模型要少求解一部分方程,所以mixture模型计算量较小,如果精度要求很高,Eulerian 模型是更好的选择。但是,复杂的Eulerian 模型比mixture 模型的计算稳定性要差。