DEM和DPM

yuan

关于在 DPMFoam 添加化学反应，CFD Online 上有一个关于 coalCollidingChemistryFoam 的讨论（https://www.cfd-online.com/Forums/openfoam-programming-development/158458-colliding-coal-cloud-coalcollidingchemistryfoam.html ），即在煤燃烧的算例中添加 DPMFoam 中碰撞项的处理。在该帖子中提供的求解器可以在 OpenFOAM 2.3.x 版本中编译并运行。

但是对该模型中添加 submodel 的部分不太理解，直接将该方法用于向 MPPICFoam 中添加化学反应则一直失败。不知道有没有人有类似需求的，是否可以讨论下？

李东岳

对其修改过程中总是出现各种错误

直接将该方法用于向 MPPICFoam 中添加化学反应则一直失败

我觉得贴出错误更有利于讨论？:confused:

马乔

是不是超温呢？因为MPPICParcel中调用了多次ParcelType::move，因此会多次在thermoparcel的calc中计算温度，加个判定只计算一次就行了。

马乔

MPPICCloud的motion会调用MPPICParcel的move，当状态为tpLinearTrack和tpCorrectTrack都会有ParcelType::move。

yuan

我是直接根据上面提到的帖子修改的。在向 OpenFOAM 自带的 coalCombustion 库添加碰撞时，上述帖子中直接在 coalCloud.H 的定义中将

typedef ReactingMultiphaseCloud<ReactingCloud<ThermoCloud<KinemaitcCloud<Cloud<coalParcel>>>>> coalCloud;

修改为

typedef ReactingMultiphaseCloud<ReactingCloud<ThermoCloud<CollidingCloud<KinemaitcCloud<Cloud<coalParcel>>>>>> coalCloud;

对颗粒的定义也采用了类似的方法。
我将该例子中的 CollidingCloud 均改为 MPPICCloud，但是编译无法通过。错误出在 MPPICCloud.C 中td.updateAverages(*this);这一行，编译器提示这里的 updateAverages 找不到定义，应该是按上面方法修改 coalCloud 和 coalParcel 定义后，*this 所代表的具体定义跟函数里参数形式不一样导致的。

我现在在想上面的思路是不是可行，如果说需要在 thermoparcel 中修改代码，加判断的话，是不是意味着我不应该采取上述的方法，而应自己将 MPPICParcel 和 thermoparcel 以及反应相关的部分重新写成一个新的颗粒类？

非常感谢大家的回复，有必要的话我会想办法把编译错误贴出来。

马乔

你是编译错误哦，这样的话相应的parcel类也要根据这个链特化下，以及相关的子模型也要关联上。

散漫守望2016

@yuan 那个CFD-Online的帖子是我当时问和写的，当时是为了做CFD-DEM的燃烧，在2.3.0/2.3.1上面做的，后来也大约调通了，但是当时有一个particletype的问题没弄太明白，后来MFIX的DEM燃烧可以用了，我就主要用MFIX了。OF的就没接着开发了。你的那个错误我倒是不太知道如何处理，@马乔现在比较精通OF。

yuan

@马乔按照我的理解，OpenFOAM 中 lagrangian 库部分采用的基于原则设计（Policy-Based Class Design）的方法应该是通过可以选取不同策略类，组建满足不同需求的模型的。OpenFOAM 自带的 coalCombustion 和 spray 库中均采用了这样的方法，即通过选取不同的 parcel 和 cloud 类，组建不同的模型。现在这样看来，这样的方法可能还是有限制的。

如果需要对 parcel 和 cloud 类进行修改的话，涉及到的内容就太多了，不知道最后能不能完成了。

另外，多谢东岳老师对之前帖子格式的修改，以后回复时会多注意的。

yuan

@散漫守望2016 非常感谢你提供的算例，你那个程序没有问题的，在 2.3.x 上可以运行。只是后来计算效率太低，而我主要关心的是颗粒本身反应特性的变化，不怎么关心碰撞之类的，因此想着采用 MPPIC 的方法简化计算，但一直没找到合适的方法。

MFIX 现在还没支持 MPPIC 方法计算反应，所以我只能先考虑 OpenFOAM 了。

马乔

把td.updateAverages(*this);改成td.updateAverages(td.cloud());就可以啦。

效果图，只有传热部分，也就是thermo的结果。
不会控制图片大小。。。

yuan

@马乔我还是不太明白是怎么实现的，这行代码在 MPPICCloud.C 文件内，为了避免修改源文件，是不是需要把 MPPICCloud 文件夹和 MPPICParcel 文件夹以及 submodels/MPPIC/ 文件夹下的所有子模型均复制出来，并重新命名？另外，不知道是否方便留下其它的联系方式，我觉得我的问题可能太基础了，不太适合在这里讨论。如果问题解决了的话，我可以整理一下再发出来，以供其他人参考。

yuan

@马乔多谢你的建议，修改之后可以编译成功了。

我直接把 MPPICCloud 文件夹下的三个文件拷到当前目录下，然后把 MPPICCloud.C 中的

td.updateAverages(*this);

改成

td.updateAverages(td.cloud());

其它子模型不用修改。

除了这部分之外，别的跟 CFD Online 上 coalCollidingChemistryFoam 求解器的建立方法一样。非常感谢 @散漫守望2016 的分享。

MinZhang

@马乔您好，我是张敏，目前刚刚接触MPPICFoam一个月。做了几个validation cases，想请教1个问题，谢谢。对于一个特定的物理问题，当确定了cell size以后，会不会存在一个最佳的nParticle，大了也不行小了也不行。

yuan_neu

@李东岳最近我在用欧拉拉格朗日和精确解对比然后模拟3D鼓泡床

可以分享一下这方面的研究吗

李东岳

@yuan_neu

Wat would you like to discuss?

MinZhang

欢迎大家关注一下我在cfd online的post！是关于mppicfoam。谢谢大家！
https://www.cfd-online.com/Forums/openfoam-solving/202203-simulate-particle-liquid-flow-converging-geometry-mppicfoam.html#post693365

MPPIC 高效在用一个 solid stress 来模拟碰撞，因此不需要确定颗粒碰撞了，这一点省了很多时间，对于parcel 用一个点来跟踪多个颗粒，在DPM也有做，叫做coarsed grain DPM；但是做parcel都需要一个子模型来模拟这个parcel的行为，我测试下来，对于一个 N 颗粒系统，如果一个parcel包含nParcel 个颗粒，那么计算时间的比值大概是 T(single particle) / T(parcel) = (nParcel)^1/3 。

@hurricane007 您好，您现在还在用着DPMFoam吗？您说的DPM是Fluent里面的，还是DPMFoam呀？能交流下吗？谢谢

@散漫守望2016 您好，我想问一下，DPMFoam and CFDEM有什么区别呀？谢谢

@马乔请教一下，如果DPMFoam中nParticle=1, 那和CFDEM的差别在哪里？如果DPMFoam中nParticle>1, 那和coarse-grained CFD-DEM的差别在哪里？谢谢！还有，cloud的用处在哪里呢？计算domain中所有的颗粒都属于同一个cloud是吗？您对MPPICFoam是不是也很了解，您有时间的时候能看一下我的问题吗？谢谢谢谢
https://www.cfd-online.com/Forums/openfoam-solving/202203-simulate-particle-liquid-flow-converging-geometry-mppicfoam.html#post693365

粒子间作用力的处理，在这里，如果考虑OpenFOAM中的DPM模型（商软中的DPM不清楚是否也是这样），方程(???)中右边的力主要包含了曳力、虚拟质量力等非常主要的力。但是在DEM中，除了上述的力，还有旋转、摩擦、凝聚等，比较重要的颗粒碰撞也通过软球模型来处理（下图是google随便找的）

@东岳请问，除了您提到的旋转，摩擦，凝聚，等这些力在DPMFoam中没有考虑外，DPMFoam 和 DEM还有其他区别吗？在DPMFoam中颗粒也是具有真实的size，而不是numerical point，是吗？

李东岳

@MinZhang 收到邮件和微信。

请问，除了您提到的旋转，摩擦，凝聚，等这些力在DPMFoam中没有考虑外，DPMFoam 和 DEM还有其他区别吗？在DPMFoam中颗粒也是具有真实的size，而不是numerical point，是吗？

DPMFoam and CFDEM有什么区别呀？谢谢

这也是目前我关心的。如果考虑连续相和离散相的耦合，DPMFoam和CFDEM的耦合是一样的，主要体现在速度方程和压力方程上：https://github.com/CFDEMproject/CFDEMcoupling-PUBLIC/blob/master/applications/solvers/cfdemSolverPiso/cfdemSolverPiso.C

剩下的就是离散相的处理。目前DPMFoam植入了简单的碰撞模型。由于我没用过CFDEM，但是从网页介绍来看，CFDEM要稍微强一些，比如直接处理非球形颗粒（而不是修正曳力）：https://www.cfdem.com/non-spherical-particles 双重网格支持： https://www.cfdem.com/highly-customizable-solvers 等。

在DPMFoam中颗粒也是具有真实的size，而不是numerical point，是吗？

DPMFoam也有体积。

MinZhang

@东岳嗯嗯，非常感谢您的关注和回复！关于“DPMFoam植入了简单的碰撞模型”，您能再给一些细节吗？为什么是“简单”的碰撞模型？在DPMFoam中应该是有soft-sphere model的对吧？
https://www.cfd-online.com/Forums/openfoam-solving/131030-dpmfoam-solver-inadequacy.html#post693459
这个链接里面也有我的问题以及别人的回复，希望对您有一点点帮助。

hurricane007

@minzhang 之前用过DPMFoam，最近没在弄了。这东西还是效率太低，没集群没法算大规模的，有集群效率也很低，不知道为啥

MinZhang

@hurricane007 谢谢您的回复。那您现在用cdfem吗？

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DEM和DPM