nparticle数值设定

shih007

我现在在用Openfoam里的MPPICFoam 做固液共存的模拟。MPPICFOAM中的nparticle这个参数，是否对parcel中所含particles数量有要求？我看了几个例子，nparticle基本上就是1， 100，1000。在我的模拟中，虽然固体颗粒的volume fraction 比较小，但是粒子的体积非常小，所以固体颗粒的数量级还是很大的，所以我想问下，是否可以把nparticle的数值选择更大一些?希望指教。。。

李东岳

可以，不过想到一个问题是固液体系和气固体系的固相应力是否有变化？这个我不太清楚，可能文献里面会讨论。

shih007

@李东岳好的谢谢李老师，我还有个问题，我tutorial中MPPICFoma/InjectionChannel/constant/kinematicCloudProperties中找到的代码是这样的

solution
{
    active          true;
    coupled         true;
    transient       yes;
    cellValueSourceCorrection on;

    interpolationSchemes
    {
        rho.air         cell;
        U.air           cellPoint;
        mu.air          cell;
    }

    averagingMethod basic;

    integrationSchemes
    {
        U               Euler;
    }

    sourceTerms
    {
        schemes
        {
            U semiImplicit 1;
        }
    }
}

constantProperties
{
    rho0            1000;

    alphaMax        0.9;
}

subModels
{
    particleForces
    {
        WenYuDrag
        {
            alphac alpha.air;
        }
    }

    injectionModels
    {
        /*
            % matlab/octave calculation of flow rate
            alpha=0.1
            U=20
            A=0.01^2
            Q=U*A
            d=650e-6
            v=(4/3)*pi*(d/2)^3
            n=1
            rate=alpha*Q/(v*n)
        */

        model1
        {
            type            patchInjection;
            parcelBasisType fixed;
            patchName       lowerInlet;
            U0              (18.7939 6.8404 0);
            nParticle       1;
            parcelsPerSecond 1390885;
            sizeDistribution
            {
                type        normal;
                normalDistribution
                {
                    expectation 650e-6;
                    variance 25e-6;
                    minValue 500e-6;
                    maxValue 800e-6;
                }
            }
            flowRateProfile constant 1;
            massTotal       0;
            SOI 0;
            duration 60;
        }.........

我想问下，这个例子是液体中有空气粒子，还是空气中有液体的粒子？
如果我做的是水中有固体颗粒的话，

 interpolationSchemes
    {
        rho.air         cell;
        U.air           cellPoint;
        mu.air          cell;
    }
和subModels
{
    particleForces
    {
        WenYuDrag
        {
            alphac alpha.air;
        }
    }

中的rho.air U.air mu.air alpha.air 是不是得改成 rho.solid U.solid mu.solid alpha.solid? 还是rho.water U.water mu.water alpha.water?

李东岳

自带的算例是空气中含有固体颗粒。如果你要做固液，你不用管他具体叫什么名字，改具体的数值就可以。比如rho.air设置为水的密度而不是空气的密度。

你的固液共存是什么工况？

shih007

@李东岳你好，李老师，我做的固液共存就是水中有盐颗粒，简单地说就是海水，实际上盐是以很小的颗粒溶解在水中。

我简单做了下模拟，先不考虑颗粒间的碰撞，假设盐颗粒有同样的 2e-6m的直径大小。但是程序运行到0.6second左右的时候停止了。报错是这样的

：[13] #0  Foam::error::printStack(Foam::Ostream&) addr2line failed
[13] #1  Foam::sigFpe::sigHandler(int) addr2line failed
[13] #2  ? addr2line failed
[13] #3  ?
[13] #4  ?
[13] #5  ?
[13] #6  ?
[13] #7  ?
[13] #8  ?
[13] #9  ?
[13] #10  __libc_start_main addr2line failed
[13] #11  ?
[linuxbmc0108:31135] *** Process received signal ***
[linuxbmc0108:31135] Signal: Floating point exception (8)
[linuxbmc0108:31135] Signal code:  (-6)
[linuxbmc0108:31135] Failing at address: 0x803d0000799f
[linuxbmc0108:31135] [ 0] /lib64/libc.so.6(+0x35270)[0x7f1c42e49270]
[linuxbmc0108:31135] [ 1] /lib64/libc.so.6(gsignal+0x37)[0x7f1c42e491f7]
[linuxbmc0108:31135] [ 2] /lib64/libc.so.6(+0x35270)[0x7f1c42e49270]
[linuxbmc0108:31135] [ 3] MPPICFoam[0x44a24e]
[linuxbmc0108:31135] [ 4] MPPICFoam[0x4471b5]
[linuxbmc0108:31135] [ 5] MPPICFoam[0x443b68]
[linuxbmc0108:31135] [ 6] MPPICFoam[0x442e23]
[linuxbmc0108:31135] [ 7] MPPICFoam[0x442470]
[linuxbmc0108:31135] [ 8] MPPICFoam[0x43347c]
[linuxbmc0108:31135] [ 9] MPPICFoam[0x42de0d]
[linuxbmc0108:31135] [10] /lib64/libc.so.6(__libc_start_main+0xf5)[0x7f1c42e35c05]
[linuxbmc0108:31135] [11] MPPICFoam[0x42a829]
[linuxbmc0108:31135] *** End of error message ***
/*-------------------------------------------------------

请问您知道这是什么错误吗？
另外，kinematicCloudProperties我是这样改的：

solution
{
    active          true;
    coupled         true;
    transient       yes;
    cellValueSourceCorrection on;

    interpolationSchemes
    {
        rho.water         cell;
        U.water           cellPoint;
        mu.water         cell;
    }

    averagingMethod basic;

    integrationSchemes
    {
        U               Euler;
    }

    sourceTerms
    {
        schemes
        {
            U semiImplicit 1;
        }
    }
}

constantProperties
{
    rho0            1000;

    alphaMax        0.9;
}

subModels
{
    particleForces
    {
        WenYuDrag
        {
            alphac alpha.water;
        }
		gravity;
    }

    injectionModels
   {
        model1
        {
            type            patchInjection;
            patchName       INLET;
            massTotal       1;
            parcelBasisType fixed;
            nParticle       1000;
            parcelsPerSecond 14204579; 假设volume fracton of particle 是0.01，经过计算得
                                                            到这个数值
            SOI             0;
            U0              (0 0 -0.17);
            duration 60;
            flowRateProfile constant 1;

            sizeDistribution
            {
                type        fixedValue;
                fixedValueDistribution
                {
                    value   2e-6;
                }
            }
        }
    }


    dispersionModel none;

    patchInteractionModel localInteraction;

    localInteractionCoeffs
    {
        patches
        (
           SYMMETRY
           {
                type rebound;
                e    1;
                mu   0;
           }

           PERMEAT
           { 
                type rebound;
                e    1;
                mu   0;
           }

           WALL
           {
                type rebound;
                e    1;
                mu   0;
           }

           "INLET|OUTLET"
           {
                type escape;
           }   
        );
    }

    heatTransferModel none;

    surfaceFilmModel none;

    packingModel none;

    dampingModel relaxation;

    relaxationCoeffs
    {
        timeScaleModel
        {
            type nonEquilibrium;
            alphaPacked 0.58;
            e 0.9;
        }
    }

    isotropyModel stochastic;

    stochasticCoeffs
    {
        timeScaleModel
        {
            type isotropic;
            alphaPacked 0.58;
            e 0.9;
        }
    }

    stochasticCollisionModel none;

    radiation off;
}


cloudFunctions
{}

请问是哪个地方设置不对吗？谢谢李老师

李东岳

看不出来具体原因，把你的错误log多贴几个时间步骤

shih007

@李东岳你好李老师，我现在用Glyph来现实出paticles, 然后用Clip-box,切分出来一个区域，现在我就想计算下这个box区域里的particles数量，您可以看下下面的图。我在网上找了，但是没有想过信息啊，请问怎么能实现这个功能呢？

李东岳

寻找计算域内某一块的粒子数量，这个问题暂时我还没有简单的思路。目前有个想法是把这部分网格单独分块出来，然后找字典里面的粒子信息，但是感觉很麻烦。

paraview能处理最后，你有解决方式了么。

shih007

@李东岳
您好，李老师，我现在的做法就是不用Glyph来显示particles，直接在paraview中load 原始particles，再用clip的box来划分出一个区域，这样在information中，number of cells=number of pints的值就是这个box中 particles的真实数量。
但是现在出现了一个新问题，我知道单个 particle体积，这个box中particles的数量，nparticles的值我也知道，这样通过计算：particle的体积particle个数nparticle就计算出这个box中particles的体积数，用这个数除以Box的体积就应该能算出这个box中particle的体积分数，即 alpha（volume fraction of particle). 但是算出来的这个数总是比我初始设定的particle体积分数要小很多，请问您知道是什么原因吗？

CFD中文网

nparticle数值设定