DPM模型：分散相与连续相的双向耦合模拟

本文档主要讨论了在FLUENT软件中模拟多相流时分散相与连续相之间的耦合关系，特别是在沈阳航空工业学院的研究背景下。文档提到了DPM（Discrete Phase Model）模型，该模型用于处理由流体和分散相（如液滴、气泡或尘粒）组成的多相流动系统。DPM模型将连续相视为连续介质，通过欧拉方法解决，而分散相则用拉格朗日方法处理，通过追踪大量颗粒的运动轨迹。 在非耦合的单向耦合计算中，颗粒的动量、质量和热量损益不被纳入连续相的后续计算。然而，在双向耦合中，这些损益会被考虑，通过交替求解连续相和分散相的方程，直到两相状态稳定。为了实现耦合，计算模型需要包含传热和组分输运模型，FLUENT通过“规律”来描述颗粒与连续相之间的传热和传质过程。 文档还涵盖了多相流中质量传递和组分输运的模拟。质量传递的源项、常速率单向质量传递模型以及UDF（User-Defined Functions）定义的质量传递都被提及。此外，气穴模型也在文档中有所涉及。 在DPM模型中，颗粒运动方程描述了颗粒如何受到惯性、重力、浮力和阻力的影响。颗粒受力分析包括附加力、压力梯度产生的力、"虚质量"力、Basset力和Magnus力等。DPM模型通常假设颗粒间的相互作用和颗粒体积对连续相的影响可以忽略，适合于颗粒体积分数小于10^-12%的情况。 这篇文档详细介绍了在FLUENT软件中应用分散相模型来模拟多相流时的耦合机制和颗粒动力学，为理解和模拟复杂流体与颗粒交互现象提供了理论基础和计算方法。