DEM和DPM

[散漫守望2016]

@马乔 OF里面的DPMFoam的算例里面 nParticle 1;这里的nParticle就是指的一个计算颗粒Parcel里面含有的颗粒数，设置为1就是一个计算颗粒就是代表一个颗粒咯。

[散漫守望2016]

@马乔 多个filter叠加确实能得到很炫的效果，我用的比较多的是Glaph这个filter，有时候叠加十来个filter。

[散漫守望2016]

@马乔
也传个图片试试，别人计算的，Youtube上看的视频，挺漂亮的。

[马乔]

这个图我有gif的，就是看了这个之后用MPPICFoam仿着算的。DPMFoam的nParticle改成大于1的数后，应该要修改颗粒的碰撞恢复系数吧。

[散漫守望2016]

@马乔 是的，应该要跟着修改，但是那样就还不如用梭鱼Barracuda来求解了。这个算例的难点和重点在料腿最下部，你仔细观察，可以看出，应该要加一个向左的返料风，这样你的料腿中的料就不会堆着而不进入提升管了。你之前的图就是在料腿那里堆积了很多物料。

[马乔]

我想问的是他这个计算为嘛没有蹿气？压力都不好平衡吧。

[散漫守望2016]

@马乔 只有计算了，你就会知道，它不会窜气的，会运行的很顺畅。

[.J.]

正好这几天在研究fluent里的DEM，DPM和DDPM具体是啥关系，碰到李博开的这一贴。写一下我的理解。

1. 先说说标准的DEM吧，它代表的是真实的跟踪每一个颗粒的运动，通过硬球模型或软球模型（通常用软球模型）来计算颗粒间的碰撞过程，而且颗粒旋转也能捕捉到。简单理解就是，颗粒该受到的力都考虑到了。
2. 而DPM和DDMP都是fluent里的概念，应该不属于通用的说法，之所以这样命名可能是由于为了符合它的软件设计逻辑。DPM在我看来是属于比较原始的离散相模型，不考虑颗粒碰撞，不考虑颗粒所占体积，通常用来模拟灰尘的轨迹。

This approach is made considerably simpler when particle-particle interactions can be neglected, and this requires that the dispersed second phase occupies a low volume fraction, even though high mass loading is acceptable. The particle or droplet trajectories are computed individually at specified intervals during the fluid phase calculation. This makes the model appropriate for the modeling of spray dryers, coal and liquid fuel combustion, and some particle-laden flows, but inappropriate for the modeling of liquid-liquid mixtures, fluidized beds, or any application where the volume fraction of the second phase cannot be neglected. For applications such as these, particle-particle interactions can be included using the Discrete Element Model, which is discussed in Discrete Element Method Collision Model.

--from ANSYS 17.0 help, Fluent Theory guide, 16.1.1. The Euler-Lagrange Approach

3. DDPM 是Dense Discrete Phase Model的缩写，是专门用来模拟例如流化床这种稠密颗粒流的模型，可以理解为简化了的DEM。它考虑了颗粒的空隙率以及碰撞，但是对于碰撞的计算是进行了模化的，不是用软球模型计算真实的碰撞过程，颗粒间的碰撞产生的力是根据KTGF下颗粒的stress tensor计算得到。
   

4. 上面说了DDPM里颗粒碰撞是进行了模化的，因此就有不进行模化的处理，那就是在Fluent里加入DEM collision了。加入了DEM collision的DDPM，也即DDPM+DEM，考虑了稠密颗粒流的真实碰撞过程，新版的Fluent里，据我观察也是可以加入rotation的。但是Fluent里的DEM的颗粒群又是用parcel代替的，这又导致有些像MPPIC。所以，可以说DDPM+DEM和真正的DEM的还差一步。
   

以上的内容仅代表个人观点，如有理解上的疏漏或错误，感谢能够给予指正。

[hurricane007]

最近开始在做模拟，准备用DPMFoam，但是模拟中需要加入传热和化学反应。看了下代码似乎DPMFoam可以加入传热的，但是不知道可以用哪些传热模型？另外就是想请问下DPMFoam可以加入化学反应吗？

[.J.]

@hurricane007 MFIX最新版本的DEM是可以加入化学反应的。

[hurricane007]

@.J. 然而我用的是OpenFOAM。怎么破。。

[.J.]

@hurricane007 那就关注一下他们近期是否会出这个功能吧

[hurricane007]

@.J. 嗯~谢谢啦

[散漫守望2016]

@hurricane007 OpenFOAM的DPMFoam我添加过化学反应，不是很难的。你好好关注一下lagrangian/intermediate库。

[散漫守望2016]

@.J. 讲解的很透彻，应该就是这样的。

[.J.]

@散漫守望2016 DEM方面和散漫学习了不少，还得你多指教。

[hurricane007]

@散漫守望2016 想到一个很蠢问题，添加化学反应首先应该要把DPMFoam加上能量方程？因为我用的是高温，气体温度估计从100度到600度变化，所以需要可压求解器？然后最近在做这一步都感觉好难。。。

[李东岳]

@hurricane007
我对DEM算法不是很熟悉，不过我在单相流和多相流中添加过单向耦合的粒子。如果你需要耦合，无非就是在DPMFoam类求解器下添加反应和能量，要么就是在反应和能量求解器中添加粒子。我看你目前的做法是基于DPMFoam添加反应和能量，是否可以换一种思路？比如在reactingFoam里面添加粒子。

[arctan]

搭车问一下fluent DPM-Laws for Heat and Mass Exchange 的参考文献是什么？或者有没有相关的Eulerian-Lagrangian好书推荐？

[OF九月九]

我觉得这本书不错Multiphase Flows with Droplets and Particles (Second Edition)-Clayton T. Crowe，网上有电子版，里面介绍离子的受力运动和粒子传热相变比较详细。