fluent离散相DPM模型模拟

1、导入网格，设置边界条件，一阶计算，solve—controls—solution controls
速度压力耦合选择SIMPLE,
2、一阶收敛后，改为SIMPLEC，如图
注意：不要初始化，迭代6000步左右
3、QUICK模式迭代收敛或稳定后，改为非稳状态计算液相Define—Models—Solver
注意：中间不要初始化
4、单相非稳态迭代至1.1s后，加颗粒，选DPM模型，设置颗粒喷射源参数
具体设置如下文
5、效率计算方法：
6、设定出口截面方法：
Surface—plane…，设置如下图，通过三点确定一个面，（x0为圆心，x1、x2为圆上两个点）设定监视面：
7、模型设定：
Define—Models—Discrete Phase,勾选Interaction with Continuous Phase，即考虑连续相的影响，设定连续相的迭代数为10；
设定计算步数100000，步长5
图1
8、设置注射源
Define—Injections…，选择注射类型：surface，选择注射面：inlet，
图2
9、设定物料
选择calcium-carbonate代替滑石粉，并选择物料类型“inert-particle”
图3
10、再设置入口参数
Define—Injections…，选择源面，set..，见下图，Diameter distribution(粒径分布)选择“distribution”，重点设定“Point properties”，其中包括三位速度、开始时间、停止时间、质量流量、最大粒径、最小粒径、Spread parameter（文后方法计算的n值），Number of Diameters(粒径分成的份数，也就是每个单元格计算的颗粒数目)。

图4
图5
图6
图7
图8
图9
图10
图11
附：颗粒离散数计算方法
关于rosin-rammler分布
举例说明，有一组颗粒服从这样一种粒径分布，见下表：
定义一个变量Y d，其定义为：比指定粒径d 大的颗粒的质量分数。

那么上面所说的颗粒的粒径分布所对应的Y d 就是：
Rosin-Rammler分布函数假定粒径d和Y d之间存在这样一种指数关系：
Y = e-(X /60.53 ) n
（1）
其中d m为平均粒径（Mean Diameter ）；n 为传播系数（Spread Parameter）。

为了获得上述两种数值，需要找到d和Y d 的关系。

Y d = e-1≈0.368所对应的d值即为d m，由于上表中没有0.368，所以需要根据已有数值进行拟合，得到曲线如下：
根据上图找到Y d =0.368所对应的d值，在这里d m=d ≈131μm。

得到d m 后，根据式（1）可以得到式（2）
n =ln(-ln Y d )/ln(d/d m) （2）
用式（2）来计算n 值。

共有6种粒径，但是只能得到5个n值，因为最后一个Y d =0。

将5个n 值进行平均，最终便得到n的大小。

在这个例子中n=4.52。

关于n的计算，可以使用Excel来做。

个人感觉还是很好使的。

掌握了rosin-rammler分布规则后，便可在使用DPM模型时根据实际情况设定不同的粒径了。

但需要注意的是rosin-rammler分布是一种连续分布，
然而，在fluent计算的时候，需要设定Number of diameters，并且在计算结果中可以看到，粒径的分布并不是连续的。

如果粒径分成10级，那么只能看见10种粒径。

而且，均从同一个颗粒源发射出。