DEM和DPM

[李东岳]

目前对DEM的涉入较少。我的理解DPM是一种基于拉格朗日跟踪颗粒的方法，但是不能处理颗粒形状、扭曲、粘连。DEM和DPM的区别就是DEM可以处理颗粒形状、扭曲、粘连。仅此而已么？

[散漫守望2016]

@李东岳 东岳兄，很高兴你邀请我。DPM确实是基于拉格朗日的一种跟踪颗粒的方法，对于Fluent中的DPM,DDPM，Barracuda中的MP-PIC和OpenFOAM中的DPMFoam以及CFDEM中的DEM我做一个简述。首先，Fluent中的DPM模型只能处理稀相的气固（气液）两相流，一般我们称它为“双向耦合”，颗粒颗粒间不发生碰撞以及在流体方程中不考虑空隙率。但是DDPM就进了一步，这里面可以考虑空隙率了，而且对颗粒颗粒碰撞进行了模化，这个模化的过程和MP-PIC方法是类似的。为什么要模化呢？
因为DPMFoam和CFDEM里面的DEM模型是一种完全的DEM，我们称为“四向耦合”，考虑了颗粒-流体，颗粒-颗粒，颗粒-壁面之间的相互作用力，颗粒-颗粒碰撞采用软球模型或者硬球模型(现在一般是软球模型)来进行模拟。所以对于一个实验室尺度（<1m）的流化床来说，我们可以采用DDPM, MP-PIC或者OpenFOAM中的DPMFoam或者CFDEM来模拟。而Fluent中的DPM模型是不能用来模拟这样的密相问题的。

[散漫守望2016]

@李东岳 此外，DEM可以赋予颗粒很多的特性，我们知道，颗粒的运动方程其实就是牛顿第二定律，方程左边是加速度，右边是受力，这时候，就可以考虑颗粒受到的电场力、粘结力等，现在颗粒的形状效应也可以考虑了，比如求非球形颗粒（椭圆，圆柱）。所以DEM方法是一种很有前景的方法，不过因为它在处理颗粒碰撞时候要搜索周边颗粒，所以非常花费时间，计算量比较大。

[李东岳]

就是说CFDEM目前是“四向耦合”的模型，所有的受力都考虑了。

Fluent的DPM模型是“双向耦合”，不考虑孔隙率和颗粒碰撞。如果不考虑颗粒碰撞的话，岂不是可以当做仅仅的一种颗粒跟踪？类似示踪粒子？

DPMFoam这个和CFDEM的区别能否详述一下？之前曾经模拟一个粒子喷射的算例用的MPPICFoam，MPPICFoam和DPMFoam也考虑了流体颗粒耦合、粒子碰撞、壁面粘连。是不是MPPICFoam除了颗粒形状就和CFDEM里面的求解器差不多？

之前看这个模拟的挺炫的：

他这个带颜色的粒子是后处理出来的么？

之前安装了一次CFDEM，好像都不需要生成网格。我运行了一个输送带的自带算例。

[马乔]

谢谢东岳大神邀请，以及王帅的推荐。Fluent的DPM加入了DEM碰撞之后是能处理颗粒碰撞的，但只能处理颗粒的正面碰撞和切向力，不处理转动力矩。还有就是考虑了DEM模型的DPM不知道能不能考虑空隙率的影响，在有的文献中将它当做完全的CFD-DEM进行计算的。

[马乔]

DPMFoam 和MPPICFoam都使用了计算粒子的概念，一个计算粒子包含了多个实际粒子，是可以减少计算量的。而CFDEM则是直接使用的物理粒子。DPMFoam 和 MPPICFoam在颗粒碰撞模型上是存在差异的，DPMFoam是需要计算碰撞过程的，而MPPICFoam就是使用的颗粒应力咯。MPPIC在颗粒-流体网格间映射信息是使用双线性插值的，但是基于笛卡尔网格，不知道在MPPICFoam中非结构网格是怎么实现的，目前正在看这块代码中。

[散漫守望2016]

@马乔 Fluent里面的DPM确实可以选择DEM颗粒碰撞（软球模型），但是应该是不包含空隙率的。所以我认为还是不能求解密相问题的。对了，视频怎么上传呀，最大不大于200kb，一些图片和视频你们是怎么上传的？

[散漫守望2016]

@马乔 因为我主要是做DEM的流动和燃烧，所以对MPPIC不是很懂，你比较精通一些，多多普及知识，嘿嘿

[马乔]

传个图片试试！
好像是不能大于200k

[李东岳]

@马乔 说：

过程的，而MPPICFoam就是使用的颗粒应力咯。MPPIC在颗粒-流体网格间映射信息是使用双线性插值的，但是基于笛卡尔网格，不知

计算粒子就是OpenFOAM里面所谓的particle cloud？

@散漫守望2016 视频？还没试过上传视频，图片就是上面有个按钮 带箭头的那个是上传。服务器目前租的比较小，怕图片太大就没地方了。以后考虑看看要不要整个大的服务器。目前大图我都是先缩放，缩放之后就特别小了一般几十k

我试试视频：国外打开youku 土豆基本打不开
视频

[马乔]

计算颗粒应该是parcel，cloud是所有颗粒的集合。

[李东岳]

那个CFDEM的后处理不同颜色的颗粒是后处理出来的？还是本身颗粒带了个属性？链接文本

[马乔]

嗯，将颗粒表面设置为速度就出来啦。多个filter叠加的。

[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。