自己设置错了，别怪软件算不准——barracuda流化床计算之真密度 颗粒密度 堆积密度的区别
很多人做仿真模拟，总说模拟算不准，当然，模拟结果的准确性是相对的，精度是在一定范围之内。但是如果是自己设置错了，就不要怪软件有问题啦。
就比如使用barracuda在流化床计算过程中涉及到的离散相密度问题。
常用的颗粒密度有三种定义：真密度、颗粒密度和体积密度。
真密度（Skeletal density）——颗粒的真密度是颗粒的质量除以颗粒内固体的体积。多孔颗粒内部的流体质量和体积不包括在真密度的计算中。因为大多数颗粒在现实中都有一定程度的孔隙度，所以在基础材料窗口中定义颗粒时，这个值很少是正确的。然而，基础材料库中的一些物种默认使用真密度，也被称为绝对密度，或真实密度。
颗粒密度（Particle density）——颗粒密度是颗粒的质量除以颗粒的体积。对于多孔颗粒来说，颗粒的体积既包括颗粒内固体的体积，也包括颗粒内部空白空间的体积。在Barracuda中，在基础材料窗口中定义颗粒时需要使用颗粒密度，而不是真实模拟。也称为包络密度。
堆积密度（Bulk density）——颗粒集 合的堆积密度被定义为颗粒的质量比所占用空间的总体积。这个总体积包括颗粒的体积和间隙颗粒空间中流体的体积。也称为表观密度或体积密度。
这些术语和定义在不同的资料中并不一致，而且经常是矛盾的。
颗粒密度、体积密度和颗粒紧密堆积体积分数之间存在如下关系：
其中:
θCP为颗粒紧密堆积体积分数
ρbulk为堆积密度
ρparticle为颗粒密度
举个例子说明一下：
某流化床模拟，颗粒为活性炭，成分是Carbon。那么真密度按道理来说就大概是2200kg/m3左右，颗粒是没有空隙的，紧密填充的颗粒原子组成的颗粒，但是你在定义活性炭密度的时候不能采用2200这个真密度数值，需要填写颗粒密度。往往厂家提供的是bulk density。原因很简单，上一段举例了，这个数据好测。
例如，对一桶颗粒进行称重，并且已知桶的内部体积和皮重，则可以计算出颗粒的bulk density。
比如说厂家提供的bulk density是260 kg/m3，另外颗粒紧密堆积体积分数也一般都是在0.5-0.65之间，假设这个值已知，是0.63，那么，材料库中定义的颗粒密度就应该是260÷0.63=412.7kg/m3。而不是默认的材料参数2200kg/m3，这个参数设置错了会导致计算流化状态结果差别极大，千万注意！
持续关注本公 众号，在下来的译文《cpfd barracuda 24.0 help 中文(第五章)》和《cpfd barracuda 24.0 help 中文(第六章)》中，将有更全面的介绍。
