拉格朗日多相流 (LMP)

许多流动过程都涉及气体或液体连续相导致的固体颗粒、液滴或气泡（称为离散相）的传输。

示例包括：

• 旋风除尘器
• 车辆变脏
• 喷涂
• 气雾扩散
• 喷雾冷却
• 液体燃料燃烧

“颗粒”这一通用术语在 Simcenter STAR-CCM+ 中用来描述固体颗粒、液滴、气泡和无质量（虚拟）颗粒。如果颗粒与连续相的相互作用（而不是彼此之间的相互作用）占主导，则离散相为稀释状态。拉格朗日多相模型专为此类流体而设计。

物理连续体是以欧拉形式来表示控制方程的连续相。拉格朗日多相模型可用于求解在拉格朗日架构中建模的任意数量离散相。

在拉格朗日架构 [655] 中，通过连续体来跟随类似于颗粒的单元（称为粒子束）。每个粒子束的状态均根据一组选定模型进行更新，且可选择将其记录为轨迹。使用拉格朗日多相模型建模的离散相称为拉格朗日相。

如同为物理连续体选择模型一样，可以按相选择为预测每个粒子束的状态而提供的模型。可以对（实际）材料颗粒或（虚拟）无质量颗粒进行建模。材料模型可用于表示单组分气体、单组分或多组分液体和单组分固体，以及恒密度或多项式密度状态方程。动量守恒方程控制材料颗粒流并可选择性地包括曳力、虚拟质量力和用户自定义的力。同样，可以求解能量守恒方程，其中包括对流热传递和（可选）用户自定义的能量源。适用于气体介质中的液滴（“喷射”）的特定模型包括质量守恒方程，用于说明因蒸发或冷凝而导致液滴质量发生的变化。它们还包括初次雾化和二次破碎模型。

边界条件定义颗粒与边界之间的相互作用。不渗透边界处的颗粒行为尤其需要建模。可以根据活动模型控制此行为。可选择性地将这些边界处的侵蚀视为由颗粒引起。

喷射器定义每个颗粒的初始条件，即，将颗粒引入模拟的方式和位置。

通常，连续相的状态会影响离散相的状态。因此，可以应用双向耦合，这样在相间质量、动量和能量传递效应中，连续相的状态取决于离散相。

如果连续相的流体为层流，在给定时刻从某点释放的粒子束会跟随唯一的平滑轨线（即：运行具有确定性）。另一方面，引入湍流载体中的粒子束均有各自的随机路径，因为它们与波动湍流速度场相互作用。考虑到此现象，提供了湍流耗散模型。