如何将一些固体particles的体积整合成一个球形的有效parcel

[zhe]

@星星星星晴 谢谢回复.我需要生成一个新的Equivalent parcel代替原本cell中的parcel,在一个网格里,我不考虑原本粒子的位置,而只想要通过一个有效球体来代替网格内粒子的情况.这中间是等于把所有粒子平均化了,所有属性(比如:速度,密度)都是一样的.这个有效球体可以是以网格中心为原点,因为原点的速度什么的可以通过Euler插值给出,节省计算量.不知道我的想法是否可行?

[星星星星晴]

@zhe 在 如何将一些固体particles的体积整合成一个球形的有效parcel 中说：

间是等于把所有粒子平均化了,

1. 如果你需要实现equivalent parcel我个人建议使用cloudfunction 来实现这样的功能，而且你需要remove 原来的parcel，在某个cloudfunction中有remove function 你可以借鉴一下。生成equaivalent parcel 需要你得到所有cell中的parcel信息，剩下就简单生成了，而且你生成的equivalent parcel 的大小也是一个问题，和cell size的关系是什么？

2. 如果不考虑粒子的位置是不可能的，如果没有位置的话，就不可能tracking了啊，这就导致了以后所有的parcel的位置就在cell中心点，make no sense。我个人感觉如果按照你这个想法，不久应该是流场里面有无数个静止小球，只要对应的静止小球有相对应的relative velocity就可以了，不需要Euler Lagrangian模拟了

不知道你具体的case是什么样的，以上仅凭个人经验判断的，希望能没理解错你的意思，祝好运~

[zhe]

@星星星星晴 您说的对,这个应该是cloud层面的.我的想法主要是用来改善目前MPPIC中的interparticle stress.目前的这个用stress表达的并不准确,并且误差很大.如果换成纯粹的DPMFoam,那么就增大了很多计算量.所以我想,在MPPIC上,将每个网格里的粒子当做一个有效球体,与想要进入网格的粒子进行碰撞.那么也就是说,粒子本身还是parcel层面的,这样才能追踪;但同时,在进入别的网格时受到的碰撞效果由整个网格里的有效球体来实施.碰撞力根据DPM来.这样粒子就能避免目前MPPIC的inter-particle stress带来的误差.这样的话,算不算抹去了原本粒子呢?或者说原本位置上的粒子是有的,但是没有相互作用力,是不是更准确些?

[zhe]

@Jacob-Z 你好,如果是用OpenFOAM里的求解器,那么可以直接加一行就能用求出网格内总体积分数,那么总体积也就知道了.在DPMFOAM.C或其他主程序文件中.

不知道能不能帮到你,你可以试试啊.

[星星星星晴]

@zhe 如果我理解的没错的话，你并不是想要生成一个‘真’parcel在cell中，而是在cell中心点生成一个等效parcel，然后让真parcel来碰撞你的等效parcel，但是等效parcel是相较而言静止在cell中心点的，等效parcel的properties 是根据cell中现存的parcel的properties做平均？

[zhe]

@星星星星晴 是的.并不是形成正式的粒子,那样就完全没有意义. 是一个虚拟的等效球体, 您觉得这样的情况可以形成吗?

[星星星星晴]

@zhe 这个没问题的，不过你用的是什么碰撞模型 deterministic 还是O Rouke

[zhe]

@星星星星晴 DEM的碰撞模型,Cundall and Strack (1979). 这个应该也叫Damped Hertzian Spring.

[星星星星晴]

@zhe 我可能问的不太仔细，你看一下sprayCloud里面的 stochastic collision model，就是Orouke model， 和你想用的比较像，但是他是在cell中寻找另两个真parcel，你把真p1和真p2 其中的一个换成假parcel即可。

我们这边用的是这个模型
Influence of inter‐particle collisions and agglomeration on cyclone performance and collection efficiency
Oscar Lino Sgrott Júnior Martin Sommerfeld
还有
Validation of a stochastic Lagrangian modelling approach for inter-particle collisions in homogeneous isotropic turbulence
Martin sommerfeld
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0301932201000350

我们也是生成一个假parcel，pp碰撞

[星星星星晴]

@zhe 你看一下 deterministic 和 stochastic 区别， 你用的类似spring model，是处理碰撞结果的，软球模型还是硬球模型。
deterministic 和stochastic 是偏向于如何tracking的

[zhe]

@星星星星晴 好的,谢谢.我看一下sprayCloud,然后有问题再请教您,感谢!

[Jacob Z]

@zhe 感谢回复！我是用的CFDEM，不知道您了不了解怎么实现这个功能呢？ 另外一个题外话，你们使用DPM，MPPIC 模拟parcel与parcel（实际存在or假定存在）相较于CFDEM的4-way coupling优势是啥呢？ 可以讨论一下吗？ 谢谢啦

[zhe]

@星星星星晴 您好,首先谢谢回复.我看了spray里的stochastic collision model, 对于里面的code不知道理解对不对,希望您指正.像图里看到的,对于P1和P2的定义,是分别落在不同的cell[i] 和cell [j]里吗?那么这两个粒子都是虚拟的吗?

[星星星星晴]

@zhe 不是，这个是一个cell中选取两个真parcel，我个人觉得你的想法和这个模型比较相像，有些地方你可以借用一下~

[zhe]

@Jacob-Z 不好意思,我没用过CFDEM,不好对它有什么说法.但是对于它们的比较的话,你可以直接在论坛上搜索"DEM和DPM"这个题目.很多有见地的总结在里面.希望能帮到你.

[zhe]

@星星星星晴 好的,谢谢啦.我再试试,有进展了会分享一下,谢谢您!

[Jacob Z]

@zhe 好的 谢谢！

[zhe]

@星星星星晴 您好,我这两天都在研究您提到的stochastic collision model, 帮助很大,首先谢谢您.我有一个小问题,如果在MPPIC的方法中,既然应用了inter-particle stress (packing model)再加上damping model, 那么是不是stochastic collision model就不应该并存了?或者说是不是二选一比较妥当.虽然在现在OpenFOAM自带的MPPIC的tutorials,在kinematicCloudProperties文件里,两个都显示了,但是stochastic collision model都是默认了none. 那么如果我想要在MPPIC中加入另外的碰撞的模型,还是需要关掉packing,damping,isotropic这3种 stresses? 希望您有时间了可以回复.

[星星星星晴]

@zhe hi 因为我也没用过你的模型，我们的collision 模型是in house的，我觉得你可以组合一下他们，我个人以为 stochastic collision model 更偏向于去寻找碰撞对，而你用的packing,damping,isotropic模型更倾向于碰撞后的处理，我没用过OF原来的模型，所以了解不深。。
或者你可以combine一下他们

[星星星星晴]

@zhe 毕竟 Orouke 的后处理其实很简单，更偏向于硬球模型。