使用无网格 DEM 模型,可以在没有内部体网格的模拟中使用 DEM。无网格 DEM 模拟不求解液相流。使用此方法,可以在模拟不受液相显著影响的大型 DEM 颗粒(如空气中的大颗粒)时快速设置模拟。基本要求是 DEM-CFD 耦合对于实现有效结果不是必需的。
理论 |
请参见“理论”中的离散元方法。 |
提供方式 |
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节点路径示例 |
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要求 |
可选模型:无网格 DEM |
激活 |
物理模型 |
已使用自动选择推荐模型激活。
- 多相流相互作用:多相相互作用
- 可选模型:离散元模型 (DEM)
- 时间:隐式不定常
- 可选模型:拉格朗日多相
- 可选模型:求解插值
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区域输入 |
和运动指定 |
场函数 |
法向、径向坐标 请参见无网格 DEM 场函数。 |
边界设置
- 壁面
- 表示限制流体和 DEM 颗粒的不渗透表面。
- 参考坐标系指定
- 用于指定 DEM 颗粒在区域的位置和速度的参考坐标系。
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选项 |
对应的物理值节点 |
基准坐标系 使用基准参考系(默认值)。没有旋转。 |
无 |
区域参考坐标系 使用父区域的参考坐标系。如果区域已关联旋转参考坐标系,则使用此条件进行实际有效设置时,会在该区域的参考坐标系中放置边界。这意味着边界将与区域一起以相同的 RPM 旋转,且具有与区域相同的旋转轴和原点。 |
无 |
局部参考坐标系 此选项允许边界具有自身的坐标系(仅限旋转坐标系)属性。例如,当边界和区域以不同的 RPM 旋转、但具有相同的轴和原点时,可以使用此选项。当区域和边界具有不同的 RPM、轴和原点值时,也可以设置此选项。 |
- 边界参考坐标系指定
- 将选定的参考坐标系应用于包含的边界。
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- 切向速度指定
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仅当使用指定速度 的切向分量 时,才可在壁面 中使用“切向速度指定”。如果在分量垂直于壁面的情况下指定速度,则系统将忽略 的法向分量,这是因为面中的速度 计算如下:
()
其中, 是面网格面积矢量, 是基准坐标系中的速度。
面 中的法向分量部分只能通过 Eqn. (4868) 给出的网格通量 计算得出。
即:壁面本身在壁面法向上以非零分量的速度移动。
注意:
()
其中:
- 为基准坐标系中测量得出的指定速度。
- 为相对网格测量得出的指定速度。
- 为网格相对参考坐标系的速度。此物理量位于中。
- 为参考坐标系相对基准坐标系的速度。
-
基准坐标系中的净切向速度是以下两个矢量之和:相对“参考坐标系指定”条件下选定参考坐标系的切向速度与选定坐标系相对基准坐标系的速度。
除非在轴节点中另有指定,否则,旋转轴将由物理值节点下的定义运动节点中的信息进行定义。
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方法 |
对应的物理值节点 |
固定 相对适用的参考坐标系,切向速度为零。 |
无。 |
矢量 切向速度由相对适用参考坐标系的旋转速率指定。 |
- 速度
- 相对速度
- 在选定的坐标系中设置速度矢量。相关时,该矢量将在应用于边界的参考坐标系内定义。
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旋转速率 切向速度被指定为相对适用参考坐标系的矢量。 |
- 壁面旋转
- 壁面相对旋转
- 设置壁面绕应用于包含边界的参考坐标系轴的旋转速率。
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局部旋转速率 切向速度由绕边界“轴”节点中指定的轴的旋转速率且相对适用的参考坐标系定义。 |
- 局部轴
- 指定一个矢量,其原点和方向将定义旋转轴。
局部轴在满足以下先决条件时可以 按表面子分组定义:
- 边界的允许每个表面值已激活。
- 局部轴节点的根据部件子组指定已激活。
有关按子组应用物理量的更多工作流程,请参考定义子组。
- 壁面旋转
- 壁面相对旋转
- 与旋转速率相同。
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无网格 DEM 场函数
- 法向
-
与边界垂直(正交)的单位长度矢量。
- 径向坐标
-
如果定义了一个轴,此场函数将提供与该轴的距离。