子网格过渡模型参考(LMP 至 MMP)

子网格过渡模型可用于标识非常小的拉格朗日粒子束并将其过渡到 MMP 相。质量、动量和能量在过渡中守恒。此模型旨在用作混合多相流方法的一部分,其中混合多相 (MMP) 模型与拉格朗日多相 (LMP) 模型一起使用。

子网格过渡模型将雾化液滴(雾气)等小拉格朗日粒子束过渡到 MMP 相,从而减少计算开销。从子网格大小的拉格朗日粒子束过渡到 MMP 相体积分数基于用户自定义的过渡准则。子网格过渡模型累积满足过渡准则的拉格朗日粒子束的体积、动量和能量,并在每个拉格朗日子时间步将这些属性过渡到 MMP 相。

表 1. 子网格过渡模型参考
提供方式 [相间相互作用] > 模型 > 可选模型
节点路径示例 连续体 > 物理 1 > 模型 > 多相相互作用 > 相间相互作用 > [相间相互作用] > 模型 > 子网格过渡
要求

激活了使用拉格朗日多相模型的 VOF 多相模拟。定义了 MMP 相和相应的拉格朗日相。

MMP-拉格朗日相间相互作用

选择了 MMP 相和相应的拉格朗日相。

属性 无。
激活 物理模型 无。
模型控制(子节点) 拉格朗日-欧拉过渡准则

请参见拉格朗日-欧拉过渡准则。

场函数 [相间相互作用]的集成转换标记

TransitionMark of Particle Diameter Criterion of [phase interaction]、TransitionMark of Stokes Number Criterion of [phase interaction]、TransitionMark of User Defined Criterion of [phase interaction]

过渡标记场函数在模拟时间步结束时注册一个 0 值,因为过渡在拉格朗日子步进过程中发生。必须参考轨迹文件或拉格朗日被动标量才能识别值为 1 的粒子束。

Mmp-Lagrangian 连续源 [相间相互作用]、Mmp-Lagrangian 能量源 [相间相互作用]、Mmp-Lagrangian 动量源 [相间相互作用]、Mmp-Lagrangian 组分源 [混合物组分] [相间相互作用]

拉格朗日-欧拉过渡准则

右键单击操作
新建 > 颗粒直径准则
根据拉格朗日粒子束的直径,为小(子网格)拉格朗日粒子束过渡到 MMP 相创建新准则。
新建 > 斯托克斯数准则
根据拉格朗日粒子束的斯托克斯数,为小(子网格)拉格朗日粒子束过渡到 MMP 相创建新准则。
新建 > 用户自定义准则
为小(子网格)拉格朗日粒子束过渡到 MMP 相创建新的用户定义准则。
颗粒直径准则
根据每个颗粒的直径定义子网格拉格朗日粒子束的拉格朗日-欧拉转换。此图说明了子网格拉格朗日粒子束的概念,它遵循流体过渡到 MMP 相。

下边界拉格朗日颗粒直径
颗粒直径低于此值的拉格朗日粒子束将过渡到 MMP 相。

必须指定此值,以确保直径相对于网格单元尺寸保持足够小。

斯托克斯数准则
指定基于拉格朗日粒子束的斯托克斯数的过渡准则。斯托克斯数定义为:
S t k p = ρ d D p 2 ‖ v p − v c ‖ 18 μ c l
(287)
其中:
  • l 特征长度尺度。
  • ρ d 为颗粒密度。
  • D p 为颗粒直径。
  • v p 为颗粒速度。
  • v c 为连续相速度。
  • μ c 为连续相的动力粘度。
临界斯托克斯数
斯托克斯数小于此值的拉格朗日粒子束将过渡到 MMP 相。以下例图显示了使用斯托克斯数时的拉格朗日粒子束的行为。如果 S t k p ≪ 1 ,粒子束将追踪流线(绿线)。如果 S t k p ≫ 1 ,粒子束将与流线分离(红线)。

特征长度
Eqn. (287) 中的特征长度尺度 l 。
用户自定义准则

可选的用户自定义过渡准则。此属性值为 1 的拉格朗日粒子束将过渡到 MMP。值为零的粒子束将保留为拉格朗日相。

注仅对满足了拉格朗日-欧拉过渡准则下所有设定准则的拉格朗日粒子束执行拉格朗日-欧拉过渡。