主要根據(jù)幫助文檔中知識點(diǎn)整理。有需要自取，后期放鏈接。

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關(guān)于如何獲取幫助文檔在以前文章中提到過，有興趣的可以翻翻。

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一、基礎(chǔ)概念

1.???? 耦合與非耦合

耦合：在耦合DPM模擬中，粒子的作用被用來影響流動。這些影響作為DPM源傳輸?shù)搅髦?。DPM解決方案和流解決方案應(yīng)該達(dá)到聚合的、自一致的解決方案。因此，有幾個選項(xiàng)可以一起運(yùn)行這些解決方案。

非耦合：在DPM中，DPM顆粒的唯一目的是用于后處理，因此粒子不會被跟蹤，除非個人有要求，例如計(jì)算和顯示粒子軌跡。粒子仍然可以通過傳熱和傳質(zhì)發(fā)生變化，但相應(yīng)的變化（如蒸發(fā)液滴的蒸汽）不會影響流動溶液。粒子所發(fā)生的傳熱和傳質(zhì)不會影響流場。

2.???? 穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)追蹤（定常與非定常跟蹤）

指定Fluent如何跟蹤已定義的粒子。如果穩(wěn)定跟蹤被啟用，那么一旦粒子被釋放，它就會被跟蹤，直到它根據(jù)指定的邊界行為到達(dá)最終目的地(或者直到使用了固定數(shù)量的粒子時間步長)。因此，每個粒子通常穿過模型的許多單元，與流體相互作用，并(在耦合DPM模擬中)改變每個單元中的DPM源。這些源影響流體解的迭代數(shù)或時間步長，流體解可以是穩(wěn)定的或不穩(wěn)定的。然后，如果需要，跟蹤一組新的粒子軌跡，更新DPM源，并重復(fù)該序列。在非定常流場中使用定常DPM的一個例子是，雖然最終目標(biāo)是得到定常解，但所選的流場模型需要進(jìn)行瞬態(tài)模擬。

非穩(wěn)態(tài)追蹤：如果啟用了非定常跟蹤，則在流場解更新之前，每個粒子將被指定數(shù)量的粒子時間步推進(jìn)，不一定要到達(dá)最終目的地。當(dāng)非定常DPM與非定常氣流流動耦合時，盡管DPM與流動采用不同的時間步長，顆粒與氣流在時間上同時發(fā)展。

如果有連續(xù)的DPM顆粒源通過系統(tǒng)，非定常DPM也可以耦合到定常流解。對于定?；蚍嵌ǔＡ鲃樱袔追NDPM模型需要進(jìn)行非定常跟蹤。例如，在噴霧聚結(jié)和碰撞模型中，粒子在與其他粒子相互作用的基礎(chǔ)上隨時間變化，因此必須同時跟蹤它們。

3.???? 粒子包

使用耦合DPM時，粒子注入的質(zhì)量流率通常是必需的相關(guān)輸入?yún)?shù)，因?yàn)樗鼪Q定了DPM源的絕對值。質(zhì)量流量可轉(zhuǎn)換為單位時間內(nèi)注入的顆粒數(shù)。在模擬中跟蹤粒子的數(shù)量通常是非常多的。因此，嚴(yán)格地說，相當(dāng)于該模型跟蹤許多“包裹”，每個包裹代表總連續(xù)質(zhì)量流率的一小部分(在穩(wěn)定跟蹤中)或在一段時間內(nèi)釋放的總質(zhì)量流的一小部分。

有時將每個包裹稱為一個代表性粒子對于計(jì)算是非常有利的，因?yàn)樗哂兄付ǖ牧Ｗ又睆剑⑶宜诹黧w流動中的軌跡使用適合于單個粒子的松弛時間。(松弛時間是粒子動量與阻力的比值)。然而，在計(jì)算DPM源時，包裹的質(zhì)量(或質(zhì)量流率)變得很重要:例如，如果一個有代表性的液滴通過蒸發(fā)失去了少量蒸汽，那么整個包裹的總體影響通常會大得多。其他模型也使用包裹質(zhì)量(或質(zhì)量流率)來計(jì)算DPM材料的總濃度，特別是密集離散相模型(DDPM)使用該濃度來輸入代表相同材料的歐拉相的體積分?jǐn)?shù)。

有關(guān)密集離散相模型的詳細(xì)信息，請參閱Fluent理論指南中的密集離散相模型。

在離散元法(DEM)中，包裹的概念尤為重要，其中包裹占據(jù)有限的體積并阻礙其他DEM包裹。包裹所占的體積是直接從它所代表的質(zhì)量中計(jì)算出來的(因此，當(dāng)包裹聚集在一起時，可以創(chuàng)建一個真實(shí)的密度)。等效包裹直徑用于計(jì)算包裹之間的接觸和力。然而，對于通過流體的軌跡，仍然使用粒子直徑。

DPM模型中的包裹數(shù)是在模型設(shè)置中選擇的，而不是由真實(shí)的粒子數(shù)定義的。在定義初始條件時，有幾個輸入可用于調(diào)整包裹數(shù)量，如注射位置的數(shù)量和(非定常跟蹤)注射頻率(為離散階段設(shè)置初始條件)。子模型中的其他輸入包括:尺寸分布中的尺寸數(shù)量(使用rosin-rammler直徑分布法);湍流中的隨機(jī)嘗試次數(shù);以及某些噴霧劑的破碎特性。大量的包可能在計(jì)算上很昂貴，因此沒有一個單個包對流體有很大的影響，但它通常有助于收斂。通常你應(yīng)該設(shè)置足夠的“包”來產(chǎn)生一個統(tǒng)計(jì)樣本，代表粒子行為的全部范圍。

二、離散向模型的限制

1.體積分?jǐn)?shù)的限制

通常小于10 - 12%。離散相的質(zhì)量負(fù)荷可能大大超過10~12%:您可以解決離散相的質(zhì)量流等于或超過連續(xù)相的質(zhì)量流的問題。對于DPM的某些變體，這一限制放寬。例如，密集離散相模型(DDPM)增加了摩擦和體積分?jǐn)?shù)的影響，使?jié)舛冉咏逊e極限。當(dāng)局部高濃度的噴霧液滴引起聚并和碰撞時，這些現(xiàn)象可以包含在一些噴霧模型中。在離散元模型中，對固體顆粒之間的包裹接觸進(jìn)行了詳細(xì)的建模，使包裹能夠緊密地包裹在一起。

2.粒子努森爾數(shù)的限制

一般來說，離散相模型僅限于連續(xù)相氣體分子的平均自由程遠(yuǎn)小于顆粒直徑(Knudsen數(shù))的連續(xù)相區(qū)域。對于氣相的平均自由程與粒子直徑相同數(shù)量級的情況，你可以使用Stokes-Cunningham阻力定律。離散相模型不應(yīng)應(yīng)用于自由分子流動狀態(tài)。請注意，默認(rèn)情況下，Ansys Fluent將最小顆粒直徑限制為10 nm。如果你想模擬低于這個限制的粒子，你可以使用define/models/dpm/options/set- minimal -particle-diameter文本命令設(shè)置最小粒子直徑。

（后期有時間再補(bǔ)充該部分的知識）

4.??? 模擬顆粒連續(xù)懸浮的局限性

穩(wěn)定粒子拉格朗日離散相流模型適用于將粒子流注入具有明確進(jìn)出口條件的連續(xù)相流的流動。拉格朗日模型不能有效地模擬顆粒在連續(xù)介質(zhì)中無限懸浮的流動，如在攪拌槽、混合容器或流化床等封閉系統(tǒng)中的固體懸浮。然而，非定常顆粒離散相模型能夠模擬顆粒的連續(xù)懸浮。

5.??? 粒子旋轉(zhuǎn)模型的限制

使用旋轉(zhuǎn)粒子時，請注意以下限制:

在啟用隨機(jī)粒子碰撞模型(包括碰撞和液滴合并)的模擬中，粒子旋轉(zhuǎn)不受粒子/粒子碰撞的影響。

粒子旋轉(zhuǎn)不適用于無質(zhì)量粒子。

粒子旋轉(zhuǎn)與移動參考系模擬不兼容。

對于霧化器注入，初始角速度設(shè)為零。

在DPM耦合模擬中，沒有考慮Magnus升力對流體的影響

6.??? 與其他Ansys Fluent模型一起使用離散相位模型的局限性

(1)??? 當(dāng)將DPM模型與任何多相流模型(VOF、混合或歐拉模型)結(jié)合使用時，不能選擇共享內(nèi)存方法(離散相模型的并行處理)。(請注意，使用消息傳遞或混合方法可以使所有多相流模型與DPM模型兼容。

(2)??? 當(dāng)將DPM模型與歐拉多相模型結(jié)合使用時，被跟蹤的粒子僅依賴于初級相來計(jì)算阻力、熱量和傳質(zhì)。此外，任何與DPM相關(guān)的源項(xiàng)都應(yīng)用于初級階段。不提供相對于次級相的粒子跟蹤。

(3)??? 在耦合模擬中，不能用穩(wěn)定粒子軌跡來模擬順流周期流(不論是指定的質(zhì)量流量還是指定的壓降)。利用瞬態(tài)粒子軌跡是可能的。

(4)??? 當(dāng)使用預(yù)混合燃燒模型時，只能包括不反應(yīng)的顆粒。

(5)???? 當(dāng)使用滑動網(wǎng)格或移動或變形網(wǎng)格時，表面注入將隨著網(wǎng)格移動，但是只有與邊界相關(guān)的表面將被重新計(jì)算。來自切割平面的注入不會隨著網(wǎng)格移動，并且在重新網(wǎng)格劃分時將被刪除。

(6)??? 壁膜模型只適用于液體材料。如果非液體粒子與壁膜邊界相互作用，則邊界條件將默認(rèn)為反射邊界條件。

(7)??? 當(dāng)多個參考系與離散相位模型一起使用時，默認(rèn)情況下粒子軌跡的顯示將沒有意義。同樣，耦合的離散相位計(jì)算也沒有意義。多參考系下粒子跟蹤和耦合離散相位計(jì)算的另一種方法是基于絕對速度而不是相對速度來跟蹤粒子。要進(jìn)行此更改，請使用define/models/dpm/ options/track-in-absolute-frame text命令。請注意，結(jié)果可能強(qiáng)烈依賴于多個參考框架內(nèi)墻壁的位置。粒子注入速度(在Set injection Properties對話框中指定)是相對于粒子被跟蹤的參考系來定義的。缺省情況下，注入速度是相對于本地參考系指定的。如果啟用了track-in-absolute-frame選項(xiàng)，則注入速度是相對于絕對幀指定的。

(8)??? 相對粒子跟蹤不能與滑動和移動變形網(wǎng)格結(jié)合使用。如果滑動和/或變形網(wǎng)格與DPM模型一起使用，粒子將始終在絕對坐標(biāo)系中被跟蹤。不允許切換到相對坐標(biāo)系。

(9)???? 使用非基于網(wǎng)格區(qū)域的顆粒釋放表面的表面注射與以下模型不兼容：

a)?? 網(wǎng)格運(yùn)動(滑動網(wǎng)格)

b)?? 動態(tài)網(wǎng)格

c)???自動適應(yīng)

(10)? 當(dāng)使用帶有偏移網(wǎng)格的DPM模型時，請注意以下幾點(diǎn):

a)????? 必須啟用高分辨率跟蹤選項(xiàng)

b)????? 壁膜顆粒不能在不同的重疊網(wǎng)格之間移動

(11)? 混合并聯(lián)DPM跟蹤方法不具有以下模型和特征:PDF傳輸模型在多相模型對話框(階段選項(xiàng)卡)中選擇具有接近包裝極限的體積分?jǐn)?shù)的DDPM(密集DPM)模型粒子軌跡圖形化顯示將粒子軌跡導(dǎo)出到粒子歷史文件中，如果使用了這些模型或特性中的任何一個，F(xiàn)luent將自動退回到消息傳遞并行DPM跟蹤選項(xiàng)?；旌喜⑿蠨PM跟蹤方法的“使用DPM域”選項(xiàng)將不會在以下任何情況下使用:如果啟用了歐拉壁膜模型，，如果案例具有動態(tài)區(qū)域，如果案例具有滑動界面，如果案例包含非區(qū)域表面注入(即通過非區(qū)域表面定義位置的注入)，如果在這些情況下啟用了Use DPM Domain選項(xiàng)，Ansys Fluent將發(fā)出消息警告DPM Domain被抑制。您可以通過禁用離散相位模型對話框的并行選項(xiàng)卡中的使用DPM域選項(xiàng)來避免此消息。有關(guān)與混合并行方法相關(guān)的其他限制，請參閱與其他Ansys Fluent模型一起使用離散相位模型的限制。