FLUENT UDF计算多孔介质对颗粒的选择性过滤

本文摘要（由AI生成）：

本文主要介绍了如何使用UDF功能实现多孔介质对颗粒的选择性过滤作用。首先，需要创建一个模型，其中过滤器区域为过滤器，即多孔介质，用于过滤具有一定特性的颗粒。然后，按照常规设置进行设置，如粘性求解选择k-e模型，入口设置为速度入口，给定速度值等。在设置好之后，先求解稳定的流场。接下来，加载udf，将UDM设置为1，设置dpm模型，将number of scalars设置为1，并在左侧的scalar update项下选择刚才加载的udf。udf要实现的目的是过滤粒径大于0.002的颗粒。最后，按照常规的设置，设置入口入射两股颗粒，一股颗粒的粒径为1mm，另一股为3mm，其余的可以保持默认值。本文只是演示，可以根据实际情况进行其他的速度、质量流量等等其他参数。在完成流场计算后，可以直接后处理查看结果，后处理显示不同的颗粒在流场内的分布，可以明显看出粒径为3mm的颗粒被拦截了。 

通常情况下，在对过滤器进行CFD仿真计算时需要将其简化为多孔介质进行计算，主要就是在过滤器区域设置一定的流动阻力来实现过滤器对流动的影响。但是如果需要模拟颗粒通过过滤器被拦截过滤的作用时，由于多孔介质区域没有几何阻止颗粒通过，因此颗粒在默认情况下是可以通过多孔介质区域的。要实现多孔介质对颗粒的过滤作用甚至是选择性的过滤作用，则需要用到UDF功能，本文是一个简单的演示案例。

下图为模型，中间一小段深红色的区域为过滤器，即多孔介质，作用是过滤具有一定特性的颗粒，本文演示的是过滤粒径超过2mm的颗粒。

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1. 启动软件。

2. 读入case&data。

3. 如果在读入case和data的过程中存在报错，可能是udf文件没有自动加载或者你的电脑没有安装vc，请自行检查并加载udf即可。加载udf可以参考第5步。

4. 本文只演示多孔介质的选择性过滤，其余的设置可以按照常规进行设置，如粘性求解选择k-e模型，入口设置为速度入口，给定速度值等等不再过多赘述。设置好之后先求解稳定的流场。

5. 加载udf。选择user defined-function选择compiled，然后选择程序点击build，弹出的对话框选择ok之后点击load进行加载，出现下图时表明加载成功。

6. 将UDM设置为1。

7. 设置dpm模型。打开DPM面板之后切换到UDF项，将number of scalars设置为1，然后在左侧的scalar update项下选择刚才加载的udf。udf要实现的目的是过滤粒径大于0.002的颗粒。

8. 之后按照常规的设置，设置入口入射两股颗粒，一股颗粒的粒径为1mm，另一股为3mm，其余的可以保持默认值。本文只是演示，可以根据实际情况进行其他的速度、质量流量等等其他参数。

9. 由于已经进行完了流场计算且不计算颗粒与连续性的互相耦合运动，可以直接后处理查看结果。

10. 后处理显示不同的颗粒在流场内的分布，可以明显看出粒径为3mm的颗粒被拦截了。