将离散相转换为已求解液滴或气泡(LMP 至 MMP)

在涉及拉格朗日多相 (LMP) 和混合多相 (MMP) 的混合多相模拟中,如果存在大量的拉格朗日小颗粒(例如雾化液滴,即雾),则将这些颗粒表示为 MMP 相时计算效率更高,而不是单独跟踪每个 LMP 颗粒。

当 LMP 颗粒的直径明显小于网格单元尺寸时,则将其视为小颗粒。在转换过程中,拉格朗日粒子束的累积体积、动量和能量将在每个拉格朗日子时间步传递到 MMP 相。

使用子网格转换相间相互作用模型,可识别新出现的颗粒,并将它们自动转换到等效质量 MMP 相(由用户自定义的转换准则确定)。子网格过渡模型将通过检查所定义的多个准则来确定哪些拉格朗日粒子束过渡到欧拉液滴,并且仅对满足所有准则的拉格朗日粒子束进行过渡。

要将拉格朗日颗粒转换到 MMP 相:

  1. 右键单击多相相互作用 > 相间相互作用 > [相间相互作用] > 模型节点,然后从可选模型组合框中选择子网格过渡。
  2. 选择子网格过渡 > 拉格朗日-欧拉过渡准则 > 颗粒直径准则节点,然后设置下边界拉格朗日颗粒直径。
    直径小于指定值的拉格朗日粒子束符合准则。
  3. 选择子网格过渡 > 拉格朗日-欧拉过渡准则 > 斯托克斯数准则节点,然后设置以下属性:
    属性 设置
    临界斯托克斯数 斯托克斯数小于指定值的拉格朗日粒子束符合过渡准则。
    特征长度 指定用于计算斯托克斯数的特征长度尺度。长度尺度可能取决于应用场景。
    默认情况下定义了颗粒直径准则和斯托克斯数准则。如果不需要任何此类过渡准则,可以删除节点。
  4. 如果要指定用户自定义准则,右键单击子网格过渡 > 拉格朗日-欧拉过渡准则节点并选择新建 > 用户自定义准则。
    使用用户自定义准则可设置局部拉格朗日粒子束过渡准则。

    请参见拉格朗日-欧拉过渡准则。

  5. (可选)。如果要预测 MMP 相中的颗粒尺寸分布,则为相关 MMP 相选择“离散求积 S-Gamma”模型。请参见离散求积 S-Gamma 模型参考。
    注在选定 S-Gamma 模型的情况下,创建 MMP-MMP 相间相互作用,其中一个相对将在子网格拉格朗日-MMP 过渡中使用。

    要提高模拟的稳健性,使用 S-Gamma 模型时,对于初始条件和边界条件,均将 MMP 相的最小体积分数设为大于零的值。