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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 仿真模拟 » FLUENT & CFX » 欧拉多相流对离散相描述的合理性
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tumu_tu

金虫 (小有名气)

[求助] 欧拉多相流对离散相描述的合理性 已有1人参与

欧拉多相流对离散相在靠近壁面处的行为描述和欧拉-拉格朗日模型的区别是什么？哪一种描述更符合实际情况？

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1楼 2016-11-28 18:26:16
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死天

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【答案】应助回帖

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tumu_tu: 金币+20, ★★★很有帮助 2016-11-30 01:10:06
好问题，目前国内很少人问到这个问题，包括我教过的硕士们。

这个需要分成两个方面进行讲解，fluent自带的，和目前学术界所采用的。

EEM理论中，颗粒流壁面作用方程（唯象方程）分成两个部分：颗粒与壁面碰撞项和颗粒与壁面摩擦作用项，后者只在稠密颗粒流中计算。这是学术界目前采用的方法。

由于受到历史遗留问题的影响，从2002年起fluent自带的EEM颗粒流的壁面作用方程则忽视了颗粒与壁面间的摩擦作用项，这是为了收敛的需求。毕竟在CFB中颗粒群的碰撞起到主要的作用。但是这也造成了一个重要的问题，就是稠密颗粒群的壁面作用与实际相差较大。。

而在ELM中，壁面则简化为紧密排列的颗粒，直接调用颗粒间的作用关系方程进行计算，如EDEM等。

因此ELM的颗粒群壁面作用方程要相对于EEM来说，理论上精确一些。但是由于颗粒间的接触点不明确，所以实际计算得到的结果差异较大。目前，很多研究人员仍然采用唯象方程对稠密颗粒群壁面作用方程进行描述，而稀疏颗粒作用则采用ELM的计算方式。

现在主要研究的重点集中在，如何描述稠密颗粒群在壁面上滚动与滑动间的转变。
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tumu_tu
2楼2016-11-28 20:38:27
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死天

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3楼: Originally posted by tumu_tu at 2016-11-28 21:31:39
感谢您的回复。初学CFD，您的回复我还看不懂。我的问题没有说清楚，我想问的是：EEM把离散相看成连续的，运动状态由N-S方程的控制。在液滴撞击壁面这样的场景中，EEM和ELM那种直观地描述（连续场驱动离散颗粒）相比 ...

微观不可信，宏观可以接受。目前来看，还没有完美的解决方案，但是从工程角度讲，可以用了
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4楼2016-11-28 23:04:25
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dai26520

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【答案】应助回帖

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tumu_tu: 金币+20, ★★★很有帮助 2016-11-30 01:10:53
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6楼: Originally posted by tumu_tu at 2016-11-29 00:13:11
让我困惑的是，EEM把离散相考虑成连续流体，边界条件的改变会影响流场，也即离散相的运动状态。而ELM中，边界条件的改变先影响主相，再通过相间作用影响离散相，如果相间作用弱那离散相几乎就不受影响。这两者可以 ...

后面半句我感觉有些问题，DPM模拟时忽略了颗粒之间的相互作用力，DDPM和DEM才考虑了颗粒之间的相互作用力，应该是边界条件的改变先影响连续相，连续相的变化带来离散相相关方程源项的变化，进而影响离散相。一般见到的描述都是连续相受离散相影响较弱，连续相的运动几乎不受影响，也就是单向耦合，或者连续相和离散相之间影响较大，两者都有影响，没有见过离散相几乎不受影响类似的描述。因为DPM描述的都是稀相运动。
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tumu_tu
个性只是一个代号，做好自己就行
8楼2016-11-29 08:32:17
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死天

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5楼: Originally posted by tumu_tu at 2016-11-28 23:35:22
感谢您的回复。您看我这样讲对不对。EEM中，某个流体微团在靠近壁面的过程中不断受到下游流体微团的阻力，沿壁面法向的速度逐渐减小至0；ELM中，某个液滴在风场驱动下以一定速度到达壁面，撞击后动量减为0。可以这 ...

因为这里 涉及到的问题较为复杂，简单来说，EEM理论可以认为就是被引入相作用的单相流问题，除非特殊处理，否则都可以认为边界层在壁面处起作用。

而ELM，你可以设置是反弹还是单纯的吸附减震
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9楼2016-11-29 08:43:51
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死天

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【答案】应助回帖

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tumu_tu: 金币+20, ★★★很有帮助 2016-11-30 01:11:26
引用回帖:
6楼: Originally posted by tumu_tu at 2016-11-29 00:13:11
让我困惑的是，EEM把离散相考虑成连续流体，边界条件的改变会影响流场，也即离散相的运动状态。而ELM中，边界条件的改变先影响主相，再通过相间作用影响离散相，如果相间作用弱那离散相几乎就不受影响。这两者可以 ...

无论是EEM还是ELM，关于多相流，请这样理解，边界条件同时对主相和次相进行影响，然后通过相间作用使彼此接触的相通过接触面进行动量传递。

从数学上讲，相间作用就是防止各个相过度运动而已。

从总相上讲，总动量传递相间相加为0。

所以不能简单的分开考察。
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10楼2016-11-29 08:59:44
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tumu_tu

金虫 (小有名气)
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2楼: Originally posted by 死天 at 2016-11-28 20:38:27
好问题，目前国内很少人问到这个问题，包括我教过的硕士们。

这个需要分成两个方面进行讲解，fluent自带的，和目前学术界所采用的。

EEM理论中，颗粒流壁面作用方程（唯象方程）分成两个部分：颗粒与壁面碰撞 ...

感谢您的回复。初学CFD，您的回复我还看不懂。我的问题没有说清楚，我想问的是：EEM把离散相看成连续的，运动状态由N-S方程的控制。在液滴撞击壁面这样的场景中，EEM和ELM那种直观地描述（连续场驱动离散颗粒）相比让我无法理解其合理性。更甚地，考虑湍流问题时还有所谓的壁面函数规定近壁面流场速度，这样处理后离散相的运动状态可信吗？
初学者的问题很可笑，但我很受困扰，在ansys help里没找到答案，还请您不吝赐教。
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3楼2016-11-28 21:31:39
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tumu_tu

金虫 (小有名气)
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4楼: Originally posted by 死天 at 2016-11-28 23:04:25
微观不可信，宏观可以接受。目前来看，还没有完美的解决方案，但是从工程角度讲，可以用了...

感谢您的回复。您看我这样讲对不对。EEM中，某个流体微团在靠近壁面的过程中不断受到下游流体微团的阻力，沿壁面法向的速度逐渐减小至0；ELM中，某个液滴在风场驱动下以一定速度到达壁面，撞击后动量减为0。可以这样理解吗？
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5楼2016-11-28 23:35:22
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tumu_tu

金虫 (小有名气)
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4楼: Originally posted by 死天 at 2016-11-28 23:04:25
微观不可信，宏观可以接受。目前来看，还没有完美的解决方案，但是从工程角度讲，可以用了...

让我困惑的是，EEM把离散相考虑成连续流体，边界条件的改变会影响流场，也即离散相的运动状态。而ELM中，边界条件的改变先影响主相，再通过相间作用影响离散相，如果相间作用弱那离散相几乎就不受影响。这两者可以等效吗？

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6楼2016-11-29 00:13:11
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rfhmte72
祝福
7楼2016-11-29 02:13:41
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