多相流与矩方法的数学模型
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总结的非常好,给我刚入门的小白有了一个框架,非常感谢!
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以上主观言论来自于我这几年一行一行拆解开源代码OpenFOAM中VOF求解器interFoam,双流体模型求解器twoPhaseEulerFoam、自己写的Euler-QBMM求解器以及近期研究的欧拉拉格朗日求解器MPPICFoam的经验总结。
我们最终确定将使用
Euler-QBMM
求解器进行计算的算例以及代码提交给Computer Physics Communication
@wenjinlv 咋了老铁
@anubis 抱歉才想起来,请看这个文章 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009250914004448
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十分赞许李博士在多相流领域所做的开创性工作。我在多相流的工业应用领域也有一定的尝试,主要是针对灰尘堆积部分。自己也发展了一些比较直接的工程化模型。多相流的收敛失败去年达到840多次。个人认为,收敛问题是一个非常关键的问题,如果不能在这个方面上取得突破,难以在真正多相流的大项上推广,可能只能针对某一特殊工艺。如果在碰撞和孔隙结构对工况的影响不能忽略的情况下,采用拉格朗日法是难以避免的。而即便采用目前的MP-PIC方式,在一个全工程尺度上,依然是不实际的。从现在的发展来看,可能近期想可能能够取得的应用还主要是针对特定工况的。PBM对于空间的体分的拟合还能接受,但是对于静态堆积的拟合还是有一定差距。而对于一些非微观模型,如何在工业中直接获取模型中的变量值又是一个头疼的问题。总得来看,针对多相流的工业化应用,发展出一个统一的适用模型,在近期可能还是比较困难的。针对特定工况的,多相流求解器可能是近期的一个热点。
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学习了,最近正好刚刚在接触多相流这一块。
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大神,能否甩一波参考文献
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@东岳 ,李老师,我想问一下这些多相流模型对颗粒尺寸与流体网格有没有什么要求,是不是都要求颗粒尺寸必须小于网格,小于的量级是多少,按照曳力模型,是颗粒与流体的相对速度,如果划分网格的话,应该是颗粒速度与流体网格的速度之差,但是看到有文献双流体模型计算颗粒大于网格尺寸的,感觉不太合适 还有有没有适用于流体及大颗粒的模型 谢谢
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@东岳 东岳老师,我看了一下你发表的文章哈,关于CFD-PBE中QMOM中计算流程有点不太理解。
1.:求解分散相的相方程;
2.:求解k-epsilon方程;
3.:求解PBE方程:(1)求解权重和节点;(2)求解源项。
4.:求解动量方程
5.:压力速度泊松方程
6.:判断收敛,是否进行下一时步。
就是在第三步求解过程中,液滴粒径应该如何确定呢?这个应该是一个迭代的过程吧?假设一个液滴Sauter直径进行迭代直至收敛? -
@winsway_zero 最近在算什么?有什么进展么
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@东岳 马上要开题了,正在找适合的求解两相流的算法,一要满足速度快便于工程问题,二要能发文章 。用扩散界面模型耦合NS方程的界面张力一直不收敛,很心塞。
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@winsway_zero 你要模拟的几何复杂么,网格质量怎么样,液液体系?
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@东岳 我研究的就是油水,网格就是均分网格,简单的方腔。都是自己编程实现,目前没有借助of,of结构太庞大了,不好改,也不好查错误。
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@东岳 文献都是到处找,目前就是相场方程和NS耦合。一些简单的例子哈
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@winsway_zero
我关注过你导师王老师那面做了一些CFD-PBM的东西。目前我这面在开发E-QBMM,全新的算法。CFD-PBM能算的E-QBMM都能算。现在已经提交了2篇SCI(气液流动,Computer physics comminucation, AIChE Journal),现在我也在跟国科大那面合作模拟气泡减阻。如果你这个还在找算法,E-QBMM绝对是一个好备选。算法新,研究的少。1-2区肯定没问题。
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@东岳 多谢东岳老师,我想到了新点子。该方法的计算效率怎样呢?扩散界面方法计算成本较高。
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https://dev.tencent.com/u/dyfluid/p/GPBEFoam_PUB/git/tree/master
文章见刊估计要明年。代码暂且放在这里了。目前我们植入的E-QBMM算法还没有文章描述(文章第一阶段:算法+植入),后续是验证文章(文章第二阶段:验证。也是我要和别人合作的)。但是有比较相近的文章:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009250911001758 另外,在确定入坑之前,大略看看就可以。这种太算法的东西,2017年我用了将近一年才搞明白流程...
该方法的计算效率怎样呢?扩散界面方法计算成本较高。
什么是扩散界面方法?计算效率肯定要比欧拉慢,要比欧拉拉格朗日快。所有的方法不都是这样么。但你的方腔流动应该不用考虑计算时间问题。这也就是我之前问你你要模拟什么网格/工况的原因 对了,E-QBMM不是EQMOM,完全不同。
E-QBMM国际上都很少有人用,更别说国内了。但也就是没人用的东西,才能多发文章。
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@东岳 感觉我要入坑了哈,我这里的扩散界面模型采用的是相场捕捉界面,该方法容易构造界面,但是计算量比较贵。我的最终目的是模拟管流,结果与实验结果对比。实验的管径约40mm,管长估计10-20D就可以。因此在考虑计算时间的问题,而且油气输送多数是湍流,因此还需要考虑湍流模型的选择。想一想就是一堆问题。
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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0098135411001451
Development and implementation of a polydispersed multiphase flow model in OpenFOAM
这篇文章是Lage用传统CFD-PBE模拟的油水管道流。我本来想用E-QBMM模拟这个的,后来跟国科大一个朋友聊了下,决定先模拟气泡减阻了。
我的最终目的是模拟管流,结果与实验结果对比。
有实验结果非常好。
实验的管径约40mm,管长估计10-20D就可以。
我这面已经验证完的是一系列管径25mm左右,管长45-60D的管道,但是是气液流动。你的是液-液
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@东岳 东岳老师,那么该模型可以运用于一维流动计算吗?计算得到d32,从而算拖曳力引入TFM中。
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TFM的连续相和分散相都使用N-S方程来控制的。但N-S方程的起源是普适性群体平衡方程。我在1月份PCFD上会讲10-15分钟的N-S方程起源问题。之前的OKS没有包含这部分。算是PCFD大电影中的《N-S方程:前传》系列。E-QBMM就是连续相用N-S方程描述,离散相用普适性群体平衡方程描述。
不仅仅多相流,所有N-S方程不适用的情况,都可以用QBMM来模拟(比如大气层外的稀薄气体)。@winsway_zero 你要是感兴趣可以1月24号下午4 5点钟来听一听
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@东岳 哈哈,好的哈。很期待看你的文章了解这个算法(如果可以是否可以发一下),如果可行我就可以用这个做一维的两相流动模拟 我们这边比较偏向于工程,高维度不太适合。
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@winsway_zero 才看到你的回帖,已发
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@东岳 李老师,气动喷砂除锈这种情况, 类似文丘里管的喷管里 气和砂的分析若用FLUENT该怎么选模型啊?是用多相流的MIXTURE,还是离散相的INJECTION?不知道用什么模型描述好。
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@金石为开 在 多相流模拟的数学模型 中说:
老师 我还是不打算研究dpm了 没时间和精力搞了 我现在研究气膜减阻 气泡已经融合成一大片气层 这块用vof做的话总是算的偏大因为实际不可能是有完整的界面 感觉需要vof dpm 这块老师有什么好建议吗 博士已经延期 还在挣扎中
没太理解你这段话,是用VOF还是不用?
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