MPPICInterFoam 中如何通过alphac得到alpha1和alpha2?

[Jasper 0]

@zhe 在 MPPICInterFoam 中如何通过alphac得到alpha1和alpha2? 中说：

那么alpha1才应该是整个cell里的alpha1啊

没看懂这是什么意思。举个例子，比如alphac=1-theta=0.8, alpha1=0.5，那么phase1所占整个cell的体积分数就是0.8*0.5=0.4，phase2也是0.4，0.4+0.4+0.2=1，在MPPICInterFoam中粒子是考虑了体积分数的

[zhe]

@jasper-0 MPPICInterFoam中考虑了体积分数是为了保证质量守恒。你举的例子，alpha1=0.5本身就是占据整个cell的体积分数。而乘以alphac后得到的是实际占据cell的体积分数（因为cell中被粒子占据了一部分）。所以，整个过程中，alpha1一直都是0.5（alpha2=1-alpha1=1-0.5=0.5)这样是符合算法的。而上述例子中最后的0.4+0.4+0.2=1。可是OpenFOAM对于alpha2的求解是通过1-alpha1. 0.4+0.4不等于1。
考虑一个简单的例子，只有粒子和水。alphac=1-theta=0.8。那么如果考虑了粒子的占比，那么水在这里就该是alpha1=alphac=0.8.那么在根据alpha1alphac=0.64?这个值是什么？
然而回到我说的没有考虑粒子占比，对于alpha1的值，一直是占据cell的，那么alpha1就该是等于1（alpha2=1-alpha1=1-1=0. 符合假设前提）。而在实际运动过程中，由于粒子占比，alpha1实际的流通量是alpha1alphac=1*0.8=0.8. 这里考虑了alphac的影响，但是跟alpha1本身的值没有任何关系。
我做了个最简单的验证，上下一共5个网格，最下面的放了一颗粒子。下面3个网格是水，上面是空气。得到的数据是

希望能帮助大家。

[Tens]

@zhe alpha1一直都不是占cell的体积分数，只是占连续相的体积分数，不是alpha1+alpha2=alphac，而是再次将alphac看做单位1，alpha1+alpha2=1
对于你的例子，只有粒子和水，那就是alphac=0.8，alpha1=1

[Tens]

@zhe 对alpha1和alpha2来说，分母不是Vcell，而是Vc

[zhe]

@tens 你的意思我明白，但是将alphac看做单位1是混淆了概念。alphac就是alphac,它是个值，并是有时不是1。这个操作在OpenFOAM中没有。在概念上来说，你说的通，我是认同的。但是在存在MPPICInterFoam中，这种把alphac当作1,是不存在的。alpha1一直以来都是占cell的体积分数，你所说的把alphac当作1，也不是不对，而是当作1，其实就是cell本身。

这里有人会迷糊，说那么alphac到底干啥用？它就是用来体现粒子占据一定体积后，对流体总体积造成了影响，不是来梳理alphac, alpha1, alpha2的关系的。

[zhe]

@tens 之前你说不是alpha1+alpha2=alphac. 而这个图里又表示V1+V2=Vc?

[Tens]

@zhe 体积和占比并不是一个概念

[zhe]

@tens 不好意思，我没看到。V1和V2是体积，因为咱们一直在说的是体积分数的问题。你的意思我是懂的，是很正统的三相流耦合。但在OpenFOAM的MPPICInterFoam中，不是通过真正的三相体积分数为1来处理的。并且OpenFOAM对粒子处理的本质就是忽略粒子的形态，体积，只考虑粒子对流体的作用力。

[Jasper 0]

[Tens]

@zhe 对于欧拉场来讲，是单纯的两相流，因为考虑了颗粒体积，所以连续相的体积只有alphac*Vcell，即Vc，所以连续相的计算是在这个基础上进行的，这也是为什么控制方程中都要乘alphac，可能结合单纯的MPPICFoam和InterFoam更好理解，只是将InterFoam的处理运用到MPPICFoam的连续相中

[zhe]

@tens 没错，意见一致。欧拉场中计算的所有都是在单纯两相流中乘以alphac的作用。所以在计算alpha1和alpha2时，OpenFOAM仍然按照单纯两相流计算，从interFoam中照搬来的。

[Tens]