移除和重新分布颗粒

运行 SPH 模拟时,由于数值不准确,单个 SPH 颗粒可能会离开相关区域。这些颗粒不受壁面边界的约束。为了防止 Simcenter STAR-CCM+ 跟踪离群值从而执行不必要的计算,可以移除满足某些基于位置准则和/或基于速度准则的颗粒。通过颗粒修复模型,可以选择移除超过指定最大速度或最大压力的颗粒或位于指定几何边界外的颗粒。

在有些模拟过程中,颗粒分布变得不均匀,这可能导致求解不准确,如局部超压或颗粒越界。为确保整个模拟过程中颗粒的空间离散化几乎均匀,可以激活 Skillen 移位方法。

要移除和重新分布颗粒:
  1. 要移除包围指定几何的边界框以外的颗粒:
    1. 选择连续体 > 物理 1 > 模型 > 颗粒修复节点,然后激活启用基于位置的移除。
    2. 选择颗粒修复 > 基于位置的准则节点,然后使用 (自定义编辑器),将部件设为步骤 4 中创建的[有界形状]部件。
    应用此类颗粒移除,可移除在无界几何的模拟中逃逸或在有界几何情况下穿过边界泄漏的颗粒。
  2. 要移除超过最大压力的颗粒,选择颗粒修复节点并激活启用基于压力的移除,然后将基于最大压力的准则设为最大许用速度。
    使用此类颗粒移除,可移除由于局部不稳定而表现出非物理压力的颗粒或边界之间捕获的颗粒。
  3. 要移除超过最大速度的颗粒,选择颗粒修复节点并激活启用基于速度的移除,然后将基于速度的准则设为许用的最大速度。
    使用此类颗粒移除,可移除因局部不稳定而产生的极高压力的颗粒或被困在边界之间的颗粒。
  4. 要在模拟期间激活均匀颗粒分布,选择颗粒修复节点并将移位选项设为 Skillen,然后指定以下属性:
    • 移位系数 - 定义所有颗粒的颗粒再分布强度。
    • 移位限制 - 对于低于移位系数的移位值,强制乘以粒子电流速度幅值,以约束局部颗粒再分布。
    有关更多信息,请参见颗粒修复模型参考。
  5. (可选)要防止液体粒子粘在边界处,选择颗粒修复节点,然后激活启用边界保护。

    使用边界积分法对颗粒-壁面相互作用建模时,液体粒子偶尔会穿过边界或粘附在边界上。启用边界保护属性会重新将试图穿过这些边界退出域的颗粒重新引入流体中。

    有关更多信息,请参见颗粒修复模型参考。

  6. 要查看颗粒修复模型在每个时间步移除的颗粒数,右键单击报告节点并选择以下选项:
    • 新建 > 颗粒修复 > 基于位置移除的颗粒
    • 新建 > 颗粒修复 > 基于压力移除的颗粒
    • 新建 > 颗粒修复 > 基于速度移除的颗粒
    有关更多信息,请参见颗粒修复报告。
    如果要在模拟过程中跟踪移除的颗粒,则创建相应的监视器和绘图。