FLUENT离散相模型的使用限制

1.1 颗粒体积分数限制

离散相模型忽略粒子间的碰撞,因此要求粒子体积分数不能太大,一般低于10%。需要注意的是,这里只是对体积分数做出限制,而没有限制粒子的质量分数。

对于一些DPM模型的变种,体积分数方面的限制略有放宽。例如考虑摩擦及体积分数效应的稠密DPM模型。

1.2 模拟连续相中悬浮颗粒的限制

稳态DPM模型只适用于具有明确定义的入口与出口边界的问题,不适用于模拟在连续相中无限期悬浮的颗粒流问题。这类问题经常出现在处理封闭体系的悬浮颗粒问题,如搅拌釜、混合气、流化床等。但是,非稳态颗粒离散相模型可以处理此类问题。

1.3 离散相模型与其他模型间的冲突

[1]使用共享内存(Shared memory)并行方式追踪粒子时,DPM模型不能与其他多相流模型(VOF、Mixture、Eulerian)合用。需要注意的是,若采用message passing或hybird方式,则可以和其他多相流合用。

[2]当DPM模型与Eulerian模型一起使用时,被追踪粒子基于主相计算阻力、传热及传质。另外,所有与DPM相关的源项均加载到主相上。不提供相对于第二相的例子追踪。

[3]在稳态粒子追踪耦合计算时,不能使用周期边界(无论是质量流率或压差边界)。但是瞬态粒子追踪时则可以使用。

[4]当使用滑移网格或动网格时,surface注入会随网格一起运动。但是,仅仅是与边界有关的表面才会被重新计算。cut plane表面则不会随网格一起运动,当网格重构方式时,这些injections会被删除。

[5]对于瞬态粒子追踪,或者使用message passing或hybird选项的并行粒子追踪时,不能使用Cloud模型。

[6]Wall-film模型仅仅对于液体材料有效。如果是非液体颗粒与wall-film边界作用,则会默认为反弹边界条件。

[7]当同时选择了多参考系与离散相颗粒模型时,在缺省情况下,颗粒轨道的显示失去了原有的意义。同样,相间耦合计算也是没有意义的。在多参考系下跟踪颗粒及计算相间耦合的解决方法是基于流体的绝对速度而不是相对速度。相应的调整如下:使用TUI命令define/models/dpm/options/track-in-absolute-frame。应当注意的是,在基于绝对速度跟踪颗粒时,可能会引起不合理的壁面-颗粒相互作用。

颗粒的喷入速度是基于参考坐标而定的,因此颗粒的跟踪也是基于这个设定的坐标。在缺省条件下,颗粒的喷入速度是基于当地坐标系。

[8]相对颗粒追踪不能和滑移网格及动网格合用。若滑移网格/动网格与DPM模型一起使用时,颗粒将会在绝对坐标系下被追踪。此时不允许切换至相对坐标系。