FLUENT中应用DPM模型时双R分布的详细说明

FLUENT中应用DPM模型时双R分布的详细说明

使用动网格的模型在应用DPM模型进行计算时，Injection Type不能使用surface。

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：

Diameter Mass Fraction

Range (μm ) in Range

0-70 0.05

70-100 0.10

100-120 0.35

120-150 0.30

150-180 0.15

180-200 0.05

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：

Mass Fraction with

Diameter,d(μm) Diameter Greater than d,Y d

70 0.95

100 0.85

120 0.50

150 0.20

180 0.05

200 (0.00)

Rosin-Rammler分布函数假定粒径d和Y d只见存在这样一种指数关系：

Y d = (e-(d /dm ))n（1）

其中d[size=10.5pt]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。

Mass Fraction with

Diameter,d ( μm) Diameter Greater than d, Y d

70 0.95

100 0.85

120 0.50

150 0.20

180 0.05

200 (0.00)

Y d = e-1≈0.368所对应的d值即为d[size=10.5pt]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[size=10.5pt]m[size=10.5pt]=d ≈131μm。

得到d[size=10.5pt]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[size=10.5pt]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。

关于Injection Type说明

常用Injection Type是group和surface，采用group形式时需要设定第一个颗粒源和最后一个颗粒源的位置，而且这种形式可以设定颗粒源的个数；但是surface就不能设定颗粒源的个数，颗粒源的位置默认分布在发射面的每一个网格上。所以在网格数目很大时，第二种形式会有较多的颗粒源，这要消耗巨大的计算时间。而第一种形式由于可控治颗粒源数量，故可以设定相对较少的颗粒源。但麻烦的是在三维模型中需要设置不止一个颗粒源。