Euler-Lagrange的一些解析，sprayFoam

[星星星星晴]

@香柏树

1. 首先你Euler那边速度发生了变化，自然Lagrange这边也会收到影响，我看你的parcel size 是10-60um, 然后parcel的初始速度就是33m/s，不知道你空气速度如何，自然drag的区别很大，然后parcel就可能很快的飞出去了。

2. 在此之上，你有破碎模型，如果气液相对速度过大，自然会破碎，你要具体看一下你的破碎模型是怎么处理质量的。

3. 其次，你的问题中“Case2的液滴数目（nParticles）比Case1少了近一半” 我没有get到，如果指的是particle per parcel的话，自然是受到其他模型的影响， 我看你这边有涉及到热，破碎等模型。这些模型也会影响nParticles，在使用这些模型的时候，你也是需要知道这些模型是怎么算的，算什么的，怎么处理mass/momentum balance的。

4. 另外flowrateprofile constant就行，我看你这个flowrate不是随时间变化的，而且就喷1秒。

[香柏树]

@星星星星晴 感谢前辈悉心指导！关于您说的问题，我今天查阅了一些公式，关于您提的四个问题，具体回复如下：

1. 根据图1中液滴阻力的公式，在100%和200%air中的阻力分别为3.7e-6N和2.3e-5N，也就是液滴受到的阻力变大了，是不是说明液滴更倾向于保持目前的球形状态呢？
2. 破碎模型用的是ReitzDiwakar model,具体公式如图中所示，计算得到100%和200%air中的rstable分别为18μm和1.2μm,也就是说后者的液滴粒径更小。这里您说的破碎模型如何处理质量是什么意思呢？是指公式中的密度么？
3. “Case2中的液滴数目（nParticles）”说错了，应该是流域内的parcels的数目，也就是图2中的8370.计算结果显示200%air case中的parcels数目比100%air case少了近一半。
4. Flowrateprofile constant已经改正。
   再次感谢前辈指点！
   
   

[星星星星晴]

@香柏树

1. spheredrag的前提就是假设所有的parcel 保持球形，所以根据阻力计算公式你可以自己推导一下，到底怎么回事。。严格来说drag 不一定是阻力吧，要看相对速度方向。

2. 你需要查一下关于破碎模型的原始论文，破碎同样也涉及到计算相对速度。在破碎模型中到底是如何假设破碎的，ReitzDiwakar 我不太了解，但是比如TAB，要计算一个y，KHRT也要计算波动的，而且是否生成了child parcel，生成的值是什么，你要看code的。单纯问，没办法解释，看code看原始论文，看of是如何implement的

3. 这个不难理解，如果你流场的速度增加了，那你喷雾的parcel也是收到流场影响的啊，自然可能会发生parcel被加速，如果被加速了的话，有些parcel离开的快也可以理解，你也没有具体描述你的case，所以我只能根据你当前的描述说了。

[香柏树]

@星星星星晴 好的 我查下原始文献。谢谢前辈！

[chengan.wang]

@星星星星晴 在 Euler-Lagrange的一些解析，sprayFoam 中说：

@chengan-wang 这也简单啊，同理，你不需要判断是否碰到面，而是做一个判断是否在你的区域内即可，比如你需要判断在两个面之间，z-dir

if(p.position(2)<1 & p.position(2)>0)
{
输出
}

但是这种方法会出现什么问题，比如一个parcel在这个区域待了3个$\Delta t_L$, 那就输出3次，就是你的输出文件几何倍数的增长。。

您好，我按照您的提示，思路如下：
先是定义了三维空间的范围，以及坐标质量的数组。

        scalar xmin = -0.01;
        scalar xmax = 0.01;
        scalar ymin = 0;
        scalar ymax = 0.1;
        scalar zmin = -0.01;
        scalar zmax = 0.01;
        scalar dxyz = 5e-3;
        const int nx = floor((xmax - xmin)/dxyz);
        const int ny = floor((ymax - ymin)/dxyz);
        const int nz = floor((zmax - zmin)/dxyz);
        int nxc;
        int nyc;
        int nzc;
        scalar xc[nx];
        scalar yc[ny];
        scalar zc[nz];
        scalar mass3D[nx][ny][nz] = {0};

我只想最后时刻输出结果，所以先用if条件判断是否要输出数据

    if ((this->owner().db().time().value()) == 0.02)
    {

        for (int i=0; i<nx; i++)
        {
            xc[i] = i*dxyz+xmin;
        }

        for (int j=0; j<ny; j++)
        {
            yc[j] = j*dxyz+ymin;
        }

        for (int k=0; k<nz; k++)
        {
            zc[k] = k*dxyz+zmin;
        }

        nxc = floor((p.position().component(0) - xmin)/dxyz);
        nyc = floor((p.position().component(1) - ymin)/dxyz);
        nzc = floor((p.position().component(2) - zmin)/dxyz);

        mass3D[nxc][nyc][nzc] += p.nParticle()*p.mass();


        std::ofstream outfile;
        outfile.setf(ios_base::fixed, ios_base::floatfield);
        outfile.precision(8);
        outfile.open("postProcessingWCA/Mass3D.txt", ios_base::app);

        for (int i=0; i<nx; i++)
        {
            for (int j=0; j<ny; j++)
            {
                for (int k=0; k<nz; k++)
                {
                    outfile << xc[i] << tab << yc[j] << tab << zc[k] << mass3D[i][j][k] << tab << tab  << nl;
                }
            }
        }
    }

之后我的想法就是根据粒子的位置计算索引位置 nxc nyc nzc，带入到mass3D[nxc][nyc][nzc] 相应的位置。
但是存在两个问题：

1. 每一个粒子统计之后都输出到了Mass3D.txt，数据量非常大，而我是想把所有的粒子质量统计到相应的空间点上累积；
2. 另外就是定义方式scalar mass3D[nx][ny][nz] = {0}; 以及累积方法mass3D[nxc][nyc][nzc] += p.nParticle()*p.mass();感觉有问题，从结果上看感觉没有把相同位置的粒子质量加到一起。

想麻烦您帮忙看看，谢谢

[星星星星晴]

@chengan-wang

1. 数据量极大就是这个方法最大的问题，没办法。
2. 你的mass3D没有输出，在结束这一步的迭代以后，在下一步迭代会被清空的。
   你这一步已经很靠近方法1了，你不要用什么mass3D这个变量，你在solver中建立一个field， 比如叫summass，然后在cloudfunction的postmove 这个function中直接通过，就可以对一下field进行赋值了。

cellI = p.cell();
scalar& PPC = summass_->primitiveFieldRef() [cellI];
PPC += p.nParticle()*p.mass();

我的技能也是有限，所以没有办法给你解决所有问题，你可以自己试试，找找资料，如果发现更好的办法，也希望你分享出来。

对于方法2，我个人有个想法，你获得你所要区域的cell number， 然后仅仅对这些cell进行输出也可以的。我自己没做过，大家都是摸着石头过河，可能每个人的解决方法并不通用，很case- sensitive，这也是开源的一个弊端。。

祝你好运～

[chengan.wang]

@星星星星晴 在 Euler-Lagrange的一些解析，sprayFoam 中说：

@chengan-wang

1. 数据量极大就是这个方法最大的问题，没办法。
2. 你的mass3D没有输出，在结束这一步的迭代以后，在下一步迭代会被清空的。
   你这一步已经很靠近方法1了，你不要用什么mass3D这个变量，你在solver中建立一个field， 比如叫summass，然后在cloudfunction的postmove 这个function中直接通过，就可以对一下field进行赋值了。

cellI = p.cell();
scalar& PPC = summass_->primitiveFieldRef() [cellI];
PPC += p.nParticle()*p.mass();

我的技能也是有限，所以没有办法给你解决所有问题，你可以自己试试，找找资料，如果发现更好的办法，也希望你分享出来。

对于方法2，我个人有个想法，你获得你所要区域的cell number， 然后仅仅对这些cell进行输出也可以的。我自己没做过，大家都是摸着石头过河，可能每个人的解决方法并不通用，很case- sensitive，这也是开源的一个弊端。。

祝你好运～

谢谢。我在createFields.H建立了一个field:

    volScalarField summass
    (
        IOobject
        (
            "summass",
            runTime.timeName(),
            mesh,
            IOobject::NO_READ,
            IOobject::AUTO_WRITE
        ),
        mesh,
        dimensionedScalar ("zero", dimMass, 0.0)
    );

我没有理解“在cloudfunction的postmove 这个function中直接通过”是啥意思呢？麻烦了

[流体中二少年]

刚接触sprayfoam，请教三个个问题：

1. 初始场指定区域怎么布置液滴？setFields？
2. 液滴的喷射位置和喷射速度怎么设置为跟随inlet边界？
3. 我模拟的是预气化的液滴，比如C7H16既有液滴也有气体，我在算例里面该怎么区分他们？

谢谢前辈，希望解答或者提供一些解决问题的方向

[lyc]

@chengan-wang 前辈想问一下，GOFUN后来再没出particle simulation的第二讲了么，我看2019年本来有但是取消了

[youhaoyu]

@星星星星晴 你好，最近想向DPMFoam添加一些气泡长大方程，比如RP方程，如何去添加啊，有没有什么思路推荐啊，因为本人实在是太不会编程这些东西了。
最近看了篇博士论文，《水质对梢涡空化初生的影响研究》，上面有一些源文件不知道能不能用，意思是在运动包裹源文件中，添加一些颗粒体积更新代码，再植入自己方程什么的。这个思路能行吗？

[星星星星晴]

@youhaoyu
你好，
我不知道你说的RP方程是什么。

但是如果你是用欧拉拉格朗日法做气泡的话，其实很简单，就是调整parcel的直径就可以了p.d()。
当然你需要在合适的位置去调整。
另外如果欧拉拉格朗日的话，你要考虑cell中parcel的体积，这个是有限制的。我也不记得那个参数是什么了，论坛里之前我好像有聊过。

如果做OpenFOAM的话，不懂编程其实是不行的。
当然你也不需要懂得多深，多看，多想，有基础的方法就行。
祝收敛

[星星星星晴]

@流体中二少年

我刚看到，相信一年多过去你肯定已经解决了。

1. 在0/ 文件夹中，添加lagrangian的文件夹，提供parcel所需的相关信息即可。setFields 应该也行，但是我的第一反应是这个方案。
2. 随inlet边界？就是patchinjection, PatchFlowRateInjection 等喷射模型吧。
3. 在spraycloudproperties中设置的C7H16是parcel的，在外面的/constant文件夹中是外面的气体。在paraview中，parcel是parcel，流场是流场。你可以轻松的看出来。在时间步中的lagrangian文件夹中也能看到每个物质的量的

[youhaoyu]

@星星星星晴 您好，大佬，我最近潜心修心了一个月，了解了拉格朗日源文件里面一些大概的东西，我目前打算根据一个方程更新我的拉格朗日颗粒的直径，所以我根据一篇名叫“水质对梢涡空化初生的影响研究”的博士论文在修改拉格朗日的源文件库，最近遇到了很多问题，不知道您能否给我指引一点方向来学习。
这个代码原理就是在KinematicParcel.C中按照他原本的calcVelocity，自己定义一个气泡长大方程取名为calcDimater，但是这篇博士论文的代码似乎有点不全，我一直在修改。目前改的文件有以下这6个基础文件

KinematicCloud.C
KinematicCloud.H
KinematicCloudI.H
KinematicParcel.C
KinematicParcel.H
KinematicParcelI.H

我能编译成功源文件库，但是在编译求解器时候会有报错，于是我又简单更改了这三个文件夹

CollidingCloud.C
CollidingCloud.H
CollidingCloudI.H

目前我的库能够编译成功，就是存在warning。但是当我编译我的新的newDPMFoam时候总是有很多奇奇怪怪报错，目前我的报错就很奇怪。总而言之就是说我有一些参数我定义错误

g++ -m64 -Dlinux64 -DWM_ARCH_OPTION=64 -DWM_DP -DWM_LABEL_SIZE=32 -Wall -Wextra -Wold-style-cast -Wnon-virtual-dtor -Wno-unused-parameter -Wno-invalid-offsetof -O3  -DNoRepository -ftemplate-depth-100 -I./DPMTurbulenceModels/lnInclude -I/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/src/lagrangian/basic/lnInclude -I/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/src/lagrangian/intermediate/lnInclude -I/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/src/thermophysicalModels/specie/lnInclude -I/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/src/transportModels/compressible/lnInclude -I/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/src/thermophysicalModels/basic/lnInclude -I/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/src/thermophysicalModels/reactionThermo/lnInclude -I/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/src/thermophysicalModels/radiation/lnInclude -I/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/src/transportModels -I/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/src/transportModels/incompressible/singlePhaseTransportModel -I/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/src/TurbulenceModels/turbulenceModels/lnInclude -I/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/src/TurbulenceModels/incompressible/lnInclude -I/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/src/TurbulenceModels/phaseIncompressible/lnInclude -I/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/src/regionModels/regionModel/lnInclude -I/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/src/regionModels/surfaceFilmModels/lnInclude -I/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/src/finiteVolume/lnInclude -I/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/src/meshTools/lnInclude -IlnInclude -I. -I/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/src/OpenFOAM/lnInclude -I/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/src/OSspecific/POSIX/lnInclude   -fPIC -Xlinker --add-needed -Xlinker --no-as-needed Make/linux64GccDPInt32Opt/ppDPMFoam.o -L/home/zly/OpenFOAM/OpenFOAM-3.0.0/platforms/linux64GccDPInt32Opt/lib \
    -llagrangian -llagrangianIntermediate -llagrangianTurbulence -lthermophysicalFunctions -lspecie -lradiationModels -lincompressibleTransportModels -lturbulenceModels -lincompressibleTurbulenceModels -lDPMTurbulenceModels -lregionModels -lsurfaceFilmModels -lsampling -lfiniteVolume -lmeshTools -lOpenFOAM -ldl  \
     -lm -o /home/zly/OpenFOAM/zly-3.0.0/platforms/linux64GccDPInt32Opt/bin/ppDPMFoam
Make/linux64GccDPInt32Opt/ppDPMFoam.o: In function `Foam::KinematicCloud<Foam::Cloud<Foam::CollidingParcel<Foam::KinematicParcel<Foam::particle> > > >::setParcelThermoProperties(Foam::CollidingParcel<Foam::KinematicParcel<Foam::particle> >&, double) [clone .isra.656]':
ppDPMFoam.C:(.text+0x1377): undefined reference to `Foam::KinematicParcel<Foam::particle>::Ro()'
ppDPMFoam.C:(.text+0x13c9): undefined reference to `Foam::KinematicParcel<Foam::particle>::pgo()'
Make/linux64GccDPInt32Opt/ppDPMFoam.o: In function `void Foam::KinematicParcel<Foam::particle>::setCellValues<Foam::KinematicParcel<Foam::particle>::TrackingData<Foam::CollidingCloud<Foam::KinematicCloud<Foam::Cloud<Foam::CollidingParcel<Foam::KinematicParcel<Foam::particle> > > > > > >(Foam::KinematicParcel<Foam::particle>::TrackingData<Foam::CollidingCloud<Foam::KinematicCloud<Foam::Cloud<Foam::CollidingParcel<Foam::KinematicParcel<Foam::particle> > > > > >&, double, int)':
ppDPMFoam.C:(.text._ZN4Foam15KinematicParcelINS_8particleEE13setCellValuesINS2_12TrackingDataINS_14CollidingCloudINS_14KinematicCloudINS_5CloudINS_15CollidingParcelIS2_EEEEEEEEEEEEvRT_di[_ZN4Foam15KinematicParcelINS_8particleEE13setCellValuesINS2_12TrackingDataINS_14CollidingCloudINS_14KinematicCloudINS_5CloudINS_15CollidingParcelIS2_EEEEEEEEEEEEvRT_di]+0x23c): undefined reference to `Foam::KinematicParcel<Foam::particle>::TrackingData<Foam::CollidingCloud<Foam::KinematicCloud<Foam::Cloud<Foam::CollidingParcel<Foam::KinematicParcel<Foam::particle> > > > > >::PInterp() const'
collect2: error: ld returned 1 exit status
make: *** [/home/zly/OpenFOAM/zly-3.0.0/platforms/linux64GccDPInt32Opt/bin/ppDPMFoam] Error 1

我这个原理上我感觉我的代码基本上都能说得通，但是报错经常就提醒我缺少一些东西，我现在就有一点迷茫，不知道怎么前进了，请大佬指点下迷津。我这个方法是否有可行性 附上一部分我的代码（//- myadd部分即为我添加部分）

KinematicParcel.C（这是方程的核心部分在里面，其他文件我只是按照原有的模板照猫画虎定义了一些参数，例如压力场的插值）

template<class ParcelType>
template<class TrackData>
void Foam::KinematicParcel<ParcelType>::setCellValues
(
    TrackData& td,
    const scalar dt,
    const label cellI
)
{
    tetIndices tetIs = this->currentTetIndices();
   
    rhoc_ = td.rhoInterp().interpolate(this->position(), tetIs);

    if (rhoc_ < td.cloud().constProps().rhoMin())
    {
        if (debug)
        {
            WarningIn
            (
                "void Foam::KinematicParcel<ParcelType>::setCellValues"
                "("
                    "TrackData&, "
                    "const scalar, "
                    "const label"
                ")"
            )   << "Limiting observed density in cell " << cellI << " to "
                << td.cloud().constProps().rhoMin() <<  nl << endl;
        }

        rhoc_ = td.cloud().constProps().rhoMin();
    }

    Uc_ = td.UInterp().interpolate(this->position(), tetIs);

    muc_ = td.muInterp().interpolate(this->position(), tetIs);

    // Apply dispersion components to carrier phase velocity
    Uc_ = td.cloud().dispersion().update
    (
        dt,
        cellI,
        U_,
        Uc_,
        UTurb_,
        tTurb_
    );

    Pc_ = td.PInterp().interpolate(this->position(), tetIs);  //- myadd

}


template<class ParcelType>
template<class TrackData>
void Foam::KinematicParcel<ParcelType>::cellValueSourceCorrection
(
    TrackData& td,
    const scalar dt,
    const label cellI
)
{
    Uc_ += td.cloud().UTrans()[cellI]/massCell(cellI);
}


template<class ParcelType>
template<class TrackData>
void Foam::KinematicParcel<ParcelType>::calc
(
    TrackData& td,
    const scalar dt,
    const label cellI
)
{
    // Define local properties at beginning of time step
    // ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    const scalar np0 = nParticle_;
    const scalar mass0 = mass();

    // Reynolds number
    const scalar Re = this->Re(U_, d_, rhoc_, muc_);


    // Sources
    //~~~~~~~~

    // Explicit momentum source for particle
    vector Su = vector::zero;

    // Linearised momentum source coefficient
    scalar Spu = 0.0;

    // Momentum transfer from the particle to the carrier phase
    vector dUTrans = vector::zero;


    //- myadd 
    if(Ro_>0)
    { 
    vector storeddRt = calcDiameter(td, dt, cellI, muc_, rhoc_, Pc_);
    this->dRt_=storeddRt[0];
    this->d_=storeddRt[1];
    }


    // Motion
    // ~~~~~~

    // Calculate new particle velocity
    this->U_ = calcVelocity(td, dt, cellI, Re, muc_, mass0, Su, dUTrans, Spu);


    // Accumulate carrier phase source terms
    // ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    if (td.cloud().solution().coupled())
    {
        // Update momentum transfer
        td.cloud().UTrans()[cellI] += np0*dUTrans;

        // Update momentum transfer coefficient
        td.cloud().UCoeff()[cellI] += np0*Spu;
    }


}


template<class ParcelType>
template<class TrackData>
const Foam::vector Foam::KinematicParcel<ParcelType>::calcVelocity
(
    TrackData& td,
    const scalar dt,
    const label cellI,
    const scalar Re,
    const scalar mu,
    const scalar mass,
    const vector& Su,
    vector& dUTrans,
    scalar& Spu
) const
{
    typedef typename TrackData::cloudType cloudType;
    typedef typename cloudType::parcelType parcelType;
    typedef typename cloudType::forceType forceType;

    const forceType& forces = td.cloud().forces();

    // Momentum source due to particle forces
    const parcelType& p = static_cast<const parcelType&>(*this);
    const forceSuSp Fcp = forces.calcCoupled(p, dt, mass, Re, mu);
    const forceSuSp Fncp = forces.calcNonCoupled(p, dt, mass, Re, mu);
    const forceSuSp Feff = Fcp + Fncp;
    const scalar massEff = forces.massEff(p, mass);


    // New particle velocity
    //~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

    // Update velocity - treat as 3-D
    const vector abp = (Feff.Sp()*Uc_ + (Feff.Su() + Su))/massEff;
    const scalar bp = Feff.Sp()/massEff;

    Spu = dt*Feff.Sp();

    IntegrationScheme<vector>::integrationResult Ures =
        td.cloud().UIntegrator().integrate(U_, dt, abp, bp);

    vector Unew = Ures.value();

    // note: Feff.Sp() and Fc.Sp() must be the same
    dUTrans += dt*(Feff.Sp()*(Ures.average() - Uc_) - Fcp.Su());

    // Apply correction to velocity and dUTrans for reduced-D cases
    const polyMesh& mesh = td.cloud().pMesh();
    meshTools::constrainDirection(mesh, mesh.solutionD(), Unew);
    meshTools::constrainDirection(mesh, mesh.solutionD(), dUTrans);

    return Unew;
}


//- myadd
template<class ParcelType>
template<class TrackData>
const Foam::vector Foam::KinematicParcel<ParcelType>::calcDiameter
(
    TrackData& td,
    const scalar dt,
    const label cellI,
    const scalar mu,
    const scalar rhoc,
    const scalar Pc
) const
{
    // Saturated vapor pressure
    const scalar pv=0;
    //surface tension
    const scalar sigma=0.0712;
    scalar R=d_/2;
    //The fourth-order Rungekuta method solves second-order differential equations
    const scalar k1=dRt_;
    const scalar h1=-3*pow(k1,2)/2/R-(4*mu*k1+2*sigma)/rhoc/pow(R,2)+(pv-Pc_+pgo_*pow(Ro_,4.2)*pow(R,-4.2))/rhoc/R;
    const scalar k2=k1+0.5*dt*h1;
    const scalar h2=-3*pow(k2,2)/2/(R+0.5*dt*k1)-(4*mu*k2+2*sigma)/rhoc/pow(R+0.5*dt*k1,2)+(pv-Pc_+pgo_*pow(Ro_,4.2)*pow(R+0.5*dt*k1,-4.2))/rhoc/(R+0.5*dt*k1);
    const scalar k3=k1+0.5*dt*h2;
    const scalar h3=-3*pow(k3,2)/2/(R+0.5*dt*k2)-(4*mu*k3+2*sigma)/rhoc/pow(R+0.5*dt*k2,2)+(pv-Pc_+pgo_*pow(Ro_,4.2)*pow(R+0.5*dt*k2,-4.2))/rhoc/(R+0.5*dt*k2);
    const scalar k4=k1+dt*h3;
    const scalar h4=-3*pow(k4,2)/2/(R+0.5*dt*k3)-(4*mu*k4+2*sigma)/rhoc/pow(R+0.5*dt*k3,2)+(pv-Pc_+pgo_*pow(Ro_,4.2)*pow(R+0.5*dt*k3,-4.2))/rhoc/(R+0.5*dt*k3);
    vector Rtvector(0,0,0);
    Rtvector[0]=k1+dt/6*(h1+2*h2+2*h3+h4);
    Rtvector[1]=2*(R+dt/6*(k1+2*k2+2*k3+k4));
    return Rtvector;
}

KinematicParcel.H

template<class ParcelType>
class KinematicParcel
:
    public ParcelType
{
    // Private data

        //- Size in bytes of the fields
        static const std::size_t sizeofFields_;

        //- Number of particle tracking attempts before we assume that it stalls
        static label maxTrackAttempts;


public:

    //- Class to hold kinematic particle constant properties
    class constantProperties
    {
    protected:

        // Protected data

            //- Constant properties dictionary
            const dictionary dict_;


    private:

        // Private data

            //- Parcel type id - used for post-processing to flag the type
            //  of parcels issued by this cloud
            demandDrivenEntry<label> parcelTypeId_;

            //- Minimum density [kg/m3]
            demandDrivenEntry<scalar> rhoMin_;

            //- Particle density [kg/m3] (constant)
            demandDrivenEntry<scalar> rho0_;

            //- Minimum parcel mass [kg]
            demandDrivenEntry<scalar> minParcelMass_;

            //- myadd Particle initial radius [m]
            demandDrivenEntry<scalar> Ro0_;

            //- myadd Particle initial pressure inside [kg/m/s2]
            demandDrivenEntry<scalar> pgo0_;


    public:

        // Constructors

            //- Null constructor
            constantProperties();

            //- Copy constructor
            constantProperties(const constantProperties& cp);

            //- Construct from dictionary
            constantProperties(const dictionary& parentDict);


        // Member functions

            //- Return const access to the constant properties dictionary
            inline const dictionary& dict() const;

            //- Return const access to the parcel type id
            inline label parcelTypeId() const;

            //- Return const access to the minimum density
            inline scalar rhoMin() const;

            //- Return const access to the particle density
            inline scalar rho0() const;

            //- Return const access to the minimum parcel mass
            inline scalar minParcelMass() const;

            //- myadd Return const access to the particle intitial radius
            inline scalar Ro0() const;

            //- myadd Return const access to the particle initial pressure
            inline scalar pgo0() const;
    };


    template<class CloudType>
    class TrackingData
    :
        public ParcelType::template TrackingData<CloudType>
    {
    public:

        enum trackPart
        {
            tpVelocityHalfStep,
            tpLinearTrack,
            tpRotationalTrack
        };


    private:

        // Private data

            // Interpolators for continuous phase fields

                //- Density interpolator
                autoPtr<interpolation<scalar> > rhoInterp_;

                //- Velocity interpolator
                autoPtr<interpolation<vector> > UInterp_;

                //- Dynamic viscosity interpolator
                autoPtr<interpolation<scalar> > muInterp_;

                //-myadd Pressure interpolator
                autoPtr<interpolation<scalar> > PInterp_;   

            //- Local gravitational or other body-force acceleration
            const vector& g_;

            // label specifying which part of the integration
            // algorithm is taking place
            trackPart part_;


    public:

        // Constructors

            //- Construct from components
            inline TrackingData
            (
                CloudType& cloud,
                trackPart part = tpLinearTrack
            );


        // Member functions

            //- Return conat access to the interpolator for continuous
            //  phase density field
            inline const interpolation<scalar>& rhoInterp() const;

            //- Return conat access to the interpolator for continuous
            //  phase velocity field
            inline const interpolation<vector>& UInterp() const;

            //- Return conat access to the interpolator for continuous
            //  phase dynamic viscosity field
            inline const interpolation<scalar>& muInterp() const;

            // Return const access to the gravitational acceleration vector
            inline const vector& g() const;

            //- Return the part of the tracking operation taking place
            inline trackPart part() const;

            //- Return access to the part of the tracking operation taking place
            inline trackPart& part();
            //- myadd Return const access to the interpolator for continuous phase pressure field
            inline const interpolation<scalar>& PInterp() const;
    };


protected:

    // Protected data

        // Parcel properties

            //- Active flag - tracking inactive when active = false
            bool active_;

            //- Parcel type id
            label typeId_;

            //- Number of particles in Parcel
            scalar nParticle_;

            //- Diameter [m]
            scalar d_;

            //- Target diameter [m]
            scalar dTarget_;

            //- Velocity of Parcel [m/s]
            vector U_;

            //- Density [kg/m3]
            scalar rho_;

            //- Age [s]
            scalar age_;

            //- Time spent in turbulent eddy [s]
            scalar tTurb_;

            //- Turbulent velocity fluctuation [m/s]
            vector UTurb_;

            //- myadd change rate of bubble radius [m/s]
            scalar dRt_;

            //- myadd initial bubble radius [m]
            scalar Ro_;
             
            //- myadd initial bubble pressuer [Pa]
            scalar pgo_;



        // Cell-based quantities

            //- Density [kg/m3]
            scalar rhoc_;

            //- Velocity [m/s]
            vector Uc_;

            //- Viscosity [Pa.s]
            scalar muc_;

            //- myadd Pressure [Pa]
            scalar Pc_;
    
         
    // Protected Member Functions

        //- Calculate new particle velocity
        template<class TrackData>
        const vector calcVelocity
        (
            TrackData& td,
            const scalar dt,           // timestep
            const label cellI,         // owner cell
            const scalar Re,           // Reynolds number
            const scalar mu,           // local carrier viscosity
            const scalar mass,         // mass
            const vector& Su,          // explicit particle momentum source
            vector& dUTrans,           // momentum transfer to carrier
            scalar& Spu                // linearised drag coefficient
        ) const;

        //- myadd Calculate new particle Diameter
        template<class TrackData>
        const vector calcDiameter
        (
            TrackData& td,
            const scalar dt,
            const label cellI,
            const scalar mu,
            const scalar rhoc,
            const scalar Pc
        ) const;


public:

    // Static data members

        //- Runtime type information
        TypeName("KinematicParcel");

        //- String representation of properties
        AddToPropertyList
        (
            ParcelType,
            " active"
          + " typeId"
          + " nParticle"
          + " d"
          + " dTarget "
          + " (Ux Uy Uz)"
          + " rho"
          + " age"
          + " tTurb"
          + " (UTurbx UTurby UTurbz)"
          //- myadd
          + " dRt"
          + " Ro"
          + " pgo"
        );

[星星星星晴]

@youhaoyu

hi，我已经好久没碰OF了。

但是我看起来 你可以先将calcDiameter 不要用function的方式植入，先用最简单的方式直接添加到 calc中。你把Ro()也转换成类似Re的那种简单的定义方式。

scalar Ro = xxxx

因为OF是一层一层的按照template编译的，所以你现在这个处理办法要一层一层往上走，改了底层的，你先按照简单植入办法植入，然后当你发现你不得不突破OF的限制了以后，再考虑其他的办法。

[dxl]

您好想请教一下，关于颗粒的碰撞OF中是怎么检测的呢，感觉不是通过两个循环对每两个颗粒做一次检测，您对OF中采用的方法了解吗，具体是在哪部分中体现的呢

[星星星星晴]

@dxl 首先要看你基于的哪个cloud做的，并不是所有的cloud都真实的包含了颗粒碰撞。要查一下code确认你的程序是不是真正的引用了碰撞模型。

其次，OF中的碰撞模型是O'Rourke的碰撞模型，是计算碰撞概率的，不是deteministic的（不知道中文怎么说）。即不是追踪所有颗粒，计算两个颗粒的路径，判断两个颗粒是否会发生碰撞的方法。

基于OF10的话，你可以在下面找到具体的源程序。

OpenFOAM-10/src/lagrangian/parcel/submodels/Spray/StochasticCollision
/ORourkeCollision/

[ann]

@星星星星晴 您好 想要请教一下flowRateProfile table里面的数值是怎么计算出来的，我的模型中将总喷射质量改为了3.6e-6，时长改为了1.54ms，之前想要简单地把时长均匀扩充到1.54ms，但是计算结果相差较大，想要问一下文档中提到的基于TimeFunction1是需要加一个boundaryField文件，在其中计算，还是通过函数拟合？

[星星星星晴]

@ann Hi 我好久没有碰OF了，没有办法给你精准的结果。
但是我建议你查一下源程序， 看看哪一项是控制质量流量，np是怎么计算的，尺寸分布是怎么算的等。
建议你可以先从最简单的情况，比如喷射多少个尺寸多大的particle，然后一点一点 你就知道什么是什么了。

[好学者]

大佬，你好！我有一些问题想问问，sprayFoam是基于欧拉-拉格朗日框架下进行喷雾模拟，我看了一些论文在用sprayFoam求解器计算喷雾时，其数值方法介绍时会介绍一些控制方程，其中会写 gas phase（论文里的小标题就写的气相控制方程）或Carrier phase的控制方程使用LES或者RANS的湍流模型，然后dispersed phase或Liquid phase的在拉格朗日框架下求解了喷雾包的质量、动量和能量控制方程。那么我想问一下，
1、那么只有在欧拉框架下的连续相才能使用LES或者RANS湍流模型对吗
2、这里的gas phase或Carrier phase的气相是指的什么？是喷雾室环境里的气体（N2）吗？是N2对液体喷雾工质造成的湍流的影响吗？
3、是不是在sprayFoam里的喷雾子模型里设置的喷射工质都是按照拉格朗日粒子进行计算的（一个parcel里有多个相同属性的液滴，然后喷射出大量parcel发展成雾化过程），即液体喷雾工质都是按照离散相计算吗？那么拉格朗日粒子不会产生连续的液柱吗？
4、如果上述问题3是正确的，那么喷射出来是不是就已经是雾化好的小液滴，这里的雾化小液滴和parcel是不是有所区别？
5、在工质喷射过程中，从喷嘴口区域到喷雾发展完全的底部区域如下图：

虚线的区域是不是都是parcel组成，那么这一块都是离散相吗？
6、如果我想在喷雾过程中增加闪沸（即有气泡成核、长大和破碎过程），那么怎么植入气泡呢？我想是在一个parcel里植入气泡，如果我上述说的正确，那么就是在一个parcel（因为里面是同种属性小液滴，是不是可以看做连续相）里增加了一个气相（这样是不是在一个parcel控制体内出现了两相流），那么这个气相是不是也是应该在拉格朗日框架下计算相应的控制方程。这样是不是相当于一个拉格朗日框架下嵌套了另一个拉格朗日框架进行计算？
大佬，可能问题有点密集，如果知道一二可以给我讲讲。感谢！感谢！感谢！路过的大佬有知道的也可以说说，指点一二，三人行，必有我师！再次感谢。

[youhaoyu]

@好学者 我使用DPMFoam，简单解答下你问题，可能有错误
问题1: DPM模型里面连续项也可以用湍流模型，具体在constant里面湍流模型文件可以设置。
问题2： gas phase应该是气体把，你可以看看设置文件他设置了什么，这个东西要么是离散相液滴，要么是连续项气体
问题3： 喷出来的就是parcel，of使用了parcel和particle两个概念，parcel包裹n个paticle，这个n你可以设置，当n为1时候particle就是parcel，你of设置的其实是parcel，不是particle，这是为了n不为1时候，简便计算。比如1w个颗粒，可以简便为5000个包裹，每个包裹2个颗粒。你用的拉格朗日求解器算出来的肯定是离散项啊，你可以在paraview看一下，是一个一个颗粒的，不会产生连续项，你想看连续项只能看看像分数，或者用Euler模型
问题4： 见问题3
问题5：你这一块肯定是有离散项有连续项，你可以通过像分数看看。openfoam的拉格朗日求解器中，离散项和连续项也有像分数的关系，你可以看看东岳老师的普适性方程看看。你这个虚线内部肯定是有连续项目有离散项，这和像分数有关，比如边长为1m的正方体网格，内部有20个1dm的颗粒，那么这个颗粒像分数就是20‰ 这个和双欧拉模型是异曲同工之妙。
问题6 移植气泡也是目前我的工作，这个太难了，我也在仔细研究。你在parcel里面添加气项是什么意思，如果你是想要添加一些离散项属性这个倒好添加。你是不是做类似于空化的啊。气泡成核我不知道，气泡长大我目前在做，包括气泡破碎这些。你这个要求太难了，需要修改openfoam 的源文件，这个玩意可以私下讨论下