平滑颗粒流体动力学 (SPH) 模型参考
通过平滑颗粒流体动力学 (SPH) 模型可以访问物理模型和设置，以定义 SPH 多相模拟的属性和离散化。
| 理论 | 多相流的平滑颗粒流体动力学 (SPH) 法。 | ||
| 提供方式 | |||
| 节点路径示例 | |||
| 要求 |
前提条件选择：
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| 属性 | 关键属性包括：边界公式、内核、高阶边界积分和内核相对尺寸比 | ||
| 激活 | 物理模型 |
自动选择的模型： 多相流相互作用（通过选择多相流模型激活） 不可压缩流体 (ISPH) 求解插值 自适应时间步 |
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| 区域设置 | 物理条件：
请参见区域设置。 |
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| 场函数 | 无。 | ||
平滑颗粒流体动力学 (SPH) 模型属性
- 边界公式
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可用于指定用于计算颗粒-壁面相互作用的方法。
- 内核
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指定在 SPH 插值中使用的内核。
方法 对应属性 - 三次
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选择用于 SPH 插值的三次内核方法。请参见 Eqn. (1072)。
无。 - Wendland
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选择 SPH 插值所使用的 Wendland 内核方法。请参见 Eqn. (1073)。
建议尽可能使用此方法，因为它在精度和稳健性之间实现了很好的平衡，尤其是在结合边界积分法对壁面-流体相互作用进行建模时。
无。 - 边界积分法细分细化度
- 仅当边界公式设为边界积分法时才可用。
- 高阶边界积分
- 仅当边界公式设为边界积分法时才可用。
- 内核相对尺寸比
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指定内核半径与颗粒尺寸之比。如果使用幽灵粒子法对流体-壁面相互作用建模，则此比率固定为 2.0，不可更改。
如果使用边界积分法，则可以调整内核尺寸与颗粒尺寸之比。在计算中加入更多粒子可以增大此比率，从而提高插值精度，但同时也会增加计算成本。
区域设置
以下设置适用于每个表面区域。
- 初始条件选项
- 用于自定义单个区域的初始条件。
请参见设置特定区域的初始条件。
- 动量源选项
- 用于将额外动量添加到流体域。
- 运动指定选项
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方法 对应的物理值节点 - 直接旋转运动值
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用于直接在区域内定义旋转运动。它可用于将旋转单独添加到区域的不同部分。
- 直接旋转运动
- 此选项支持部件子分组，也就是说，可单独为同一区域的每个几何部件定义旋转值。
- 直接旋转运动值
- 指定旋转的属性。
请参见定义直接旋转运动。
- 颗粒基础尺寸
- 指定用于在域中间隔流体颗粒的颗粒尺寸（离散化长度）。此值表示颗粒生成时使用的笛卡尔栅格的目标尺寸。
- 颗粒生成
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在表示液体初始形状和位置的几何部件内生成颗粒。求解器根据初始液体体积和颗粒基础尺寸计算颗粒总数。颗粒均匀分布并提供液体离散化。
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下图说明了栅格偏移比和边界距离比的基本概念。这些值与初始流体体积的表面（红色）相关，偏移距离确定了实际颗粒体积（绿色）。通过将网格偏移和边界距离除以颗粒尺寸可获得比率。
要增强模拟初始阶段的稳定性，调整这些属性以在流体域内稍微向内移动颗粒。
- 表面颗粒采样因子
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指定颗粒采样因子，用于控制何时停止生成其他幽灵颗粒和边界表面颗粒。通过 SPH 模型可调整表面颗粒采样，以创建沿边界（包括流入边界）分布的其他幽灵颗粒，以支持与流体颗粒的相互作用并防止出现孔。
采样过程分批（随机点集）继续进行，直到生成的样本总数不再增加到超过指定的改进因子为止。默认值 0.001 对于大多数模拟已足够；增大该值会生成更多颗粒，但会导致计算成本提高。
- 表面颗粒采样优化
- 激活后，Simcenter STAR-CCM+ 支持使用分边细化方法进行附加细化优化，以实现最大表面颗粒采样。建议为长宽比值大的网格激活此选项，以提高计算精度。激活此选项也会增加计算成本。
- 部件方向
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提供用于反转表面法向矢量相对于流体位置的方向的选项。默认情况下，闭合几何部件的表面法向朝内，即边界的正面朝外。SHP 颗粒仅在正面与边界相互作用。因此，对于闭合几何部件周围的外部流体，默认方向是正确的。但是，对于几何部件内的内部流体，默认方向不正确，必须反转。