FLUENT離散相模型的使用限制

1.1 顆粒體積分數(shù)限制

離散相模型忽略粒子間的碰撞,因此要求粒子體積分數(shù)不能太大,一般低于10%。需要注意的是,這里只是對體積分數(shù)做出限制,而沒有限制粒子的質(zhì)量分數(shù)。

對于一些DPM模型的變種,體積分數(shù)方面的限制略有放寬。例如考慮摩擦及體積分數(shù)效應(yīng)的稠密DPM模型。

1.2 模擬連續(xù)相中懸浮顆粒的限制

穩(wěn)態(tài)DPM模型只適用于具有明確定義的入口與出口邊界的問題,不適用于模擬在連續(xù)相中無限期懸浮的顆粒流問題。這類問題經(jīng)常出現(xiàn)在處理封閉體系的懸浮顆粒問題,如攪拌釜、混合氣、流化床等。但是,非穩(wěn)態(tài)顆粒離散相模型可以處理此類問題。

1.3 離散相模型與其他模型間的沖突

[1]使用共享內(nèi)存(Shared memory)并行方式追蹤粒子時,DPM模型不能與其他多相流模型(VOF、Mixture、Eulerian)合用。需要注意的是,若采用message passing或hybird方式,則可以和其他多相流合用。

[2]當(dāng)DPM模型與Eulerian模型一起使用時,被追蹤粒子基于主相計算阻力、傳熱及傳質(zhì)。另外,所有與DPM相關(guān)的源項均加載到主相上。不提供相對于第二相的例子追蹤。

[3]在穩(wěn)態(tài)粒子追蹤耦合計算時,不能使用周期邊界(無論是質(zhì)量流率或壓差邊界)。但是瞬態(tài)粒子追蹤時則可以使用。

[4]當(dāng)使用滑移網(wǎng)格或動網(wǎng)格時,surface注入會隨網(wǎng)格一起運動。但是,僅僅是與邊界有關(guān)的表面才會被重新計算。cut plane表面則不會隨網(wǎng)格一起運動,當(dāng)網(wǎng)格重構(gòu)方式時,這些injections會被刪除。

[5]對于瞬態(tài)粒子追蹤,或者使用message passing或hybird選項的并行粒子追蹤時,不能使用Cloud模型。

[6]Wall-film模型僅僅對于液體材料有效。如果是非液體顆粒與wall-film邊界作用,則會默認為反彈邊界條件。

[7]當(dāng)同時選擇了多參考系與離散相顆粒模型時,在缺省情況下,顆粒軌道的顯示失去了原有的意義。同樣,相間耦合計算也是沒有意義的。在多參考系下跟蹤顆粒及計算相間耦合的解決方法是基于流體的絕對速度而不是相對速度。相應(yīng)的調(diào)整如下:使用TUI命令define/models/dpm/options/track-in-absolute-frame。應(yīng)當(dāng)注意的是,在基于絕對速度跟蹤顆粒時,可能會引起不合理的壁面-顆粒相互作用。

顆粒的噴入速度是基于參考坐標(biāo)而定的,因此顆粒的跟蹤也是基于這個設(shè)定的坐標(biāo)。在缺省條件下,顆粒的噴入速度是基于當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系。

[8]相對顆粒追蹤不能和滑移網(wǎng)格及動網(wǎng)格合用。若滑移網(wǎng)格/動網(wǎng)格與DPM模型一起使用時,顆粒將會在絕對坐標(biāo)系下被追蹤。此時不允許切換至相對坐標(biāo)系。