曳力
对于单向耦合,连续相通过曳力与离散相进行相互作用,但离散相不会影响连续相。 对于双向耦合,曳力将在两个方向上应用。
连续相和离散相之间的曳力将作为曳力系数的函数计算:
(2848)
其中:
- 为曳力
- 为曳力系数
- 为离散相的体积分数
- 为离散相的特征直径
- 为离散相的密度
- 为离散相和连续相之间的相对速度
- Schiller-Naumann
- 根据 Schiller-Naumann [543],曳力系数计算如下:
(2849)
颗粒雷诺数定义如下:
(2850)
其中:
- 为多相混合物的动力粘度。 混合物动力粘度 可以为常数、通过场函数指定或体积加权
- 为多相混合物的密度
混合物密度为体积加权:
(2851)
考虑 DMP-VOF 相间相互作用。 网格单元 位于 VOF-VOF 交界面区域中,VOF 相 的体积分数为 ,VOF 相 的体积分数为 ,。 网格单元中的离散相的体积分数为 。 每个 VOF 相 的密度、动力粘度和比热分别为 、 和 。 离散相属性为 、 和 。 离散相的特征颗粒直径为 。 背景流的唯一速度场为 ,离散相速度场为 。 离散相和背景流之间的(相对)相滑移速度为 。
对于 DMP-VOF 相间相互作用,连续曳力按体积分数加权:
(2852)
假定 ,如果为两个 VOF 相中的曳力系数指定相同的常数法或场函数法,则 DMP-VOF 相间相互作用和 DMP 物理连续体相互作用会获得相同的曳力。
但是,如果 Schiller-Naumann 相关性 Eqn. (2849) 用于计算曳力系数,这两个相间相互作用的结果不同。 用于计算 的相颗粒雷诺数定义如下:
(2853)
将使用相属性 和 ,而非混合物属性 和 。 在整个交界面上连续,但 在整个交界面上不连续。 线性组合 用于交界面区域中的曳力系数(与 不同)。
默认情况下,相为单向耦合:背景流体不会遇到颗粒施加的反作用力。 曳力在 Eqn. (2846) 中为 。 在双向耦合情况下,曳力影响连续相和离散相,但符号不同。