fluent离散相，dpm

离散相模型（Discrete Phase Model，简称DPM）是Fluent软件中模拟具有离散相颗粒的流体流动问题的一种方法。它能够模拟颗粒在连续相流体中的运动和相互作用，广泛应用于化工、环境工程、燃烧、内燃机、石油开采等众多领域。在使用离散相模型时，需要了解其相关的理论基础、操作限制以及颗粒类型等方面的知识。 离散相模型在选择了之后，会有一定的操作限制。例如，一旦选用离散相模型，就不能再使用周期性边界条件，因为颗粒在周期性边界条件下的行为与连续相流体的行为不一致。此外，可调整时间步长方法也不能与离散相模型同时使用，预混燃烧模型中只能使用非反应颗粒模型。如果同时选择了多参考坐标系与离散相模型，颗粒轨道的显示会失去其原有意义，且相间耦合计算也变得没有意义。 在FLUENT软件中，离散相模型的计算主要使用拉格朗日方法，这允许跟踪流体中每个颗粒的轨迹、速度、温度等物理量随时间和空间的变化。离散相模型可以考虑颗粒的惯性、电力、重力等力的作用，并且可以预报由于气流涡旋作用对颗粒造成的影响。模型还包括颗粒的加热/冷却、液滴的蒸发和沸腾、颗粒燃烧等过程。FLUENT还提供了颗粒与壁面碰撞时的边界条件，以及颗粒在碰撞过程中的可能行为，如弹性或非弹性碰撞反射、穿过壁面逃逸、被捕集等。 离散相模型支持多种颗粒类型，包括但不限于以下三种主要类型： 1. 惯性颗粒（inert particle）：这种颗粒服从力平衡并受到加热/冷却影响。它不发生化学反应，因此适用于模拟无化学反应的粒子运动。 2. 液滴颗粒（droplet particle）：它存在于连续相气流中，同时受到力的平衡、加热/冷却的影响以及自身蒸发与沸腾的影响。它通常需要在模型中激活传热选项，并至少包含两种化学组分，适用于模拟含液相颗粒的流动问题。 3. 燃烧颗粒（combusting particle）：这类颗粒是固态的，它不仅服从力平衡、加热/冷却过程，还包括挥发份析出过程和异相表面反应机制。适用于模拟固体颗粒的燃烧，例如煤粉燃烧。当选择了燃烧类型颗粒后，不需使用理想气体定律来定义气相密度。 离散相模型中还包括了多种源项和相关参数，如颗粒浓度、颗粒质量交换源项、颗粒坐标轴方向的动量交换源项、颗粒角动量交换源项、颗粒显和交换源项、颗粒总热交换源项等。这些参数允许用户精确地描述颗粒与流体间的相互作用，以及颗粒间的热交换过程。 Fluent提供的离散相模型是一个强大的工具，但要正确使用这一工具，用户需要具备一定的流体力学、热力学和物理化学等相关知识基础，并能熟练地进行Fluent软件的操作。在实际应用中，用户应根据具体问题和研究目标，选择合适的颗粒类型、边界条件和模型参数，以确保模拟结果的准确性。通过合理地设置和调整这些参数，可以有效地模拟颗粒在流体中的行为，从而更好地理解和预测流体动力学和传热过程。