自适应多尺寸组颗粒尺寸分布建模

要正确模拟离散多相流体中的流体行为，必须考虑颗粒尺寸分布。

此过程中的步骤用于接续以下步骤之一：

可以在连续相中使用一般范围的湍流模型。要使群体平衡建模获得最佳结果，采用模型的优先顺序依次为雷诺应力、k-omega 和 k-epsilon。湍流响应模型在离散相中使用。在离散多相流体中，AMUSIG 模型与离散相的湍流响应模型一起工作，并可以使用“单速”或“多速”选项运行。

要使用自适应多尺寸组颗粒尺寸分布：

  1. 对于离散相（在多相 > 欧拉相下），在相模型选择对话框中，除了先前选择的模型以外，还选择以下模型：
    组合框 模型
    可选模型 颗粒尺寸分布
    颗粒尺寸分布 自适应多尺寸组
  2. 选择 [离散相] > 模型 > 自适应多尺寸组节点，然后设置以下属性：
    • 尺寸组数量

      破碎和聚结相互作用至少需要两个尺寸组才能进行有意义的分析。但是，建议至少使用三个尺寸组。

      如果更改尺寸组的数量，则系统自动重新初始化所有尺寸组的所有场。

    • 速度选项

      选择单速或多速。此选择取决于正在建模的情景：

      • 当局部尺寸分布中的不同尺寸组具有明显不同于平均颗粒尺寸运动的速度或方向时，“多速”选项是相关的。
      • 对于稳态计算，在切换到更昂贵的多速计算之前先在单速中收敛大型计算会很有帮助。对于真正的瞬态模拟，在单速和多速之间切换没有太多意义。
      • 始终先完成整个时间步，然后再修改任何模型。

    请参见自适应多尺寸组模型属性。

  3. 选择 [离散相] > 初始条件 > 颗粒尺寸分布节点，设置相应的选项，然后设置相应的初始条件。

    请参见初始条件。

  4. 重新打开 Phase Interaction Model Selection(相间相互作用模型选择) 对话框，然后激活相应的破碎和聚结模型。

    有多种模型可用，其中一些可互换使用。默认情况下，当选择破碎或聚结模型组时，自动激活适用的模型组合。

    请参见 AMUSIG 相间相互作用模型系列参考。

  5. 展开多相流相互作用 > 相间相互作用 > [相间相互作用] > 模型节点，然后为选择的破碎和聚结模型设置属性。

    大多数模型还需要在相间相互作用中的“多相材料”下定义“表面张力”。

    请参见破碎模型和破碎率模型。

    请参见聚结模型和碰撞率模型。

  6. 设置进口和压力边界的颗粒尺寸分布边界条件：

    在离散相的物理条件中，设置颗粒尺寸分布方法，然后设置相关的物理值。其过程与设置离散相的初始条件类似。

    请参见边界设置。

  7. 设置多尺寸组求解器属性以满足要求。默认松弛因子在单速情况下产生可靠的收敛。

    聚结率随颗粒浓度的增加而迅速增加。高浓度可能需要额外的松弛，并确认通过合适的湍流、湍流耗散和破碎模型对浓度进行逼真的建模。

    请参见多尺寸组求解器属性。

  8. 如果要可视化用户指定尺寸组的离散气泡和液滴群体，则激活固定离散间隔模型。此模型不影响模拟，仅用于后处理。
    1. 重新打开离散相的相模型选择对话框，然后在可选模型组合框中激活固定离散间隔。
    2. 选择 [相] > 模型 > 固定离散间隔节点，然后设置固定离散间隔指定。

      • 几何

        自动确定离散间隔尺寸。这是默认选项。

      • 用户指定

        将每个离散间隔的最大颗粒直径指定为指定的离散间隔终点属性。

    3. 指定尺寸离散间隔数和任何其他相关属性。
    请参见 AMUSIG 固定离散间隔模型参考。
  9. 通过自适应多尺寸组模型提供的选项，可以从模拟中提取颗粒尺寸分布数据，然后使用提供的数据进行后处理。有关颗粒尺寸分布的可用后处理选项的信息，请参见 AMUSIG 颗粒尺寸分布。

返回相应的工作流：