多相流中分散相模型与颗粒运动参数详解

标题："物性参数-juniper ex4300配置指南" 这篇文章主要关注于在IT领域，特别是计算机辅助设计与工程(CAE)软件 Fluent 中的多相流模拟，特别是分散相模型（Discrete Phase Model, DPM）的配置和应用。文章首先介绍了物性参数在计算模型建立中的重要性，这些参数可能作为常数、温度依赖或组分依赖，并可通过分子运动论理论计算。Fluent 将物质分为七类，其中涉及流动体（fluids）和非流动体（如分散相，如液滴、气泡或尘粒）的交互。 在多相流模拟中，质量传递和组分输运的模拟是关键部分。质量传递涉及到源项的处理，单向或多向质量传递模型的设定，以及用户自定义函数(UDF)来定义这些过程。对于气穴模型，Fluent 的用户手册提供了指导。分散相模型，即DPM，是处理弥散多相流系统的重要工具，如空气中的液滴或尘埃。在这种模型中，连续相被看作是连续介质，而分散相则作为独立的粒子处理，通过欧拉法和拉格朗日法结合（欧拉-拉格朗日模型）来求解，实现了动量、质量和能量的双向耦合。然而，为了简化计算，通常假设颗粒间相互作用和对连续相的影响可以忽略，这要求分散相的总体积分数保持在较小范围（<10-12%）。 具体到颗粒运动，文章详细阐述了DPM中的颗粒运动方程，它基于颗粒的惯性和受力平衡，包括重力、浮力、阻力、附加加速度（如旋转参考坐标系中的力、压力梯度力、虚质量力、Basset力和Magnus效应）等。这些力在计算颗粒轨迹时起着至关重要的作用。 这篇文章不仅涵盖了配置Juniper ex4300时涉及的多相流模拟技术，还深入讲解了在实际工程应用中如何处理物性参数和粒子行为，对于从事CAE工作的专业人士具有很高的实用价值。