带电颗粒模型

选择电荷模型

要选择某个带电颗粒模型：

• 观察以下前提条件：

  • 确保未激活质量传输模型。

  • 确保已在物理连续体模型中选择静电势模型。

  • 确保已在相模型中选择材料颗粒模型。

• 要选择库仑力模型，从“可选颗粒作用力”组中选择“库仑力”。自动选择带电颗粒模型。

• 要选择场充电模型，首先从“可选模型”组中选择“带电颗粒”，然后从“可选模型”组中选择“场充电”。

• 如果带电颗粒与其他颗粒碰撞或合并，考虑使用 NTC 碰撞模型。

带电颗粒模型

带电颗粒模型是模拟颗粒上的电荷时必须选择的基本模型。此模型对颗粒上的电荷进行初始化并将颗粒电荷添加到喷射器值。作为基本模型，此模型对于另外两个模型是必需的，且不需要任何电气属性。

一旦颗粒带电荷，如果位于电场中，则使用库仑力模型时会将力作用于它们。如果颗粒电荷因场充电而随时间变化，则使用场充电模型。

在 Simcenter STAR-CCM+ 的当前版本中，此模型的实现受以下假设和限制的约束：

• 如果未激活双向耦合模型，则颗粒中的电荷不影响电场。如果颗粒中的电荷对电场分布的影响可以忽略不计，则最好提供此条件以节省 CPU 时间。

  双向耦合模型不会随库仑力自动选择，而必须手动选择。

• 颗粒不会根据其电荷相互吸引或相互排斥。
• 初始化后，除非选择场充电模型，否则每个颗粒的单位质量电荷固定不变。液滴破碎期间，此值守恒。

库仑力模型

场充电模型

场充电通过电场对来自载体相中的单极电荷分布的颗粒充电建模。对于大于 1 微米的颗粒，它是颗粒充电的主导机制。

当场充电模型处于活动状态时，需要介电常数属性 $ϵ$ 。此属性将应用于拉格朗日相中所用的材料。该模型还需要用户输入离子迁移率和空间电荷密度。

离子迁移率属性

离子迁移率 $K$ 是离子穿过给定介质以响应单位电场的终端速度。它是一个场充电因子。请参见Eqn. (3023)。使用提供的标量分布选项中的方法设置此属性。

维度

建模物理量的维度（只读）。

方法

从一部分标量分布选项中，选择用于指定Eqn. (3023)中离子迁移率 $K$ 的方法。

离子空间电荷密度属性

离子空间电荷密度 $\rho$ 是离子中单位体积的电荷。它是一个场充电因子。请参见Eqn. (3023)。

维度

建模物理量的维度（只读）。

方法

从一部分标量分布选项中，选择用于指定Eqn. (3023)中离子空间电荷密度 $\rho$ 的方法。