barracuda 24.0 用户手册中英文翻译(第十三章 数据输出)

13。数据输出

数据输出部分是用户指定应该从Barracuda虚拟反应器模拟输出的数据的类型和形式的地方。以下类型的数据输出是可用的：

通量平面是二维平面，通过它可以跟踪流体、颗粒、气泡和示踪剂的运动。

可视化数据在“可视化数据”窗口中选择要写入三维可视化文件的欧拉数据和拉格朗日数据。

平均数据时间平均数据的选择是通过平均数据窗口完成的。

数据平面用户可以在“数据平面”窗口中选择模拟过程中需要定期写入二维数据平面输出文件的数据。

数据点用户可以在“数据点”窗口中指定每个时间步写入文件的单元格数据。这些数据点充当测量温度，压力，速度，气体成分和许多其他变量的虚拟探针。

虚拟反应器中的壁面侵蚀模型通过跟踪粒子与壁面的碰撞来估计侵蚀面积。该模型在Wall Erosion窗口中启用。

粒子磨损虚拟反应器中的粒子磨损模型通过跟踪粒子壁碰撞来估计粒子的磨损。这是在Particlefriction窗口中启用的。

原始数据用户可以在Raw data窗口中指定要以基于文本的格式导出的原始模型数据。

人口数据用户可以在人口数据窗口中指定创建人口数据文件的时间间隔。

求解器输出单位用户可以在求解器输出单位窗口中指定数据输出的度量单位。

图13.1所示的数据输出窗口允许指定输出数据间隔和选择日志文件。    

图13.1数据输出窗口

数据点、通量平面和日志文件的输出间隔输出间隔控制时间相关数据输出到求解器运行窗口和各种文件的频率。指定的输出间隔被视为最小值。如果仿真时间步长大于指定的输出间隔，则将在每个时间步长输出与时间相关的数据。默认输出间隔为秒。如果需要的数据较少，用户可以指定较大的输出间隔。

使用output interval启用mass.log如果选择了这个选项，mass.log文件将按照指定的输出间隔创建和更新。该文件记录有关系统和边界条件下流体、粒子和气泡质量的信息。一个典型的mass.log头文件如下所示。

# ...

#

#@   1  "Time"                                                        "s"

#@   2  "System mass balance"                                         "kg"

#@   3  "System fluid mass balance"                                   "kg"

#@   4  "System particle and bubble mass balance"                     "kg"

#@   5  "Total system mass"                                           "kg"

#@   6  "Total system fluid mass"                                     "kg"

#@   7  "Total system particle and bubble mass"                       "kg"

#@   8  "Time-integrated fluid mass at Flow BCs"                      "kg"

#@   9  "Time-integrated fluid mass at Pressure BCs"                  "kg"

#@  10  "Time-integrated fluid mass at Injection BCs"                 "kg"

#@  11  "Time-integrated particle and bubble mass at Flow BCs"        "kg"

#@  12  "Time-integrated particle and bubble mass at Pressure BCs"    "kg"

#@  13  "Time-integrated particle and bubble mass at Injection BCs"   "kg"

#@  14  "Total fluid domain mass CH4(G)"                              "kg"

#@  15  "Total fluid domain mass CO(G)"                               "kg"

#@  16  "Total fluid domain mass CO2(G)"                              "kg"

#@  17  "Total fluid domain mass H2(G)"                               "kg"

#@  18  "Total fluid domain mass H2O(G)"                              "kg"

#@  19  "Total fluid domain mass N2(G)"                               "kg"

#@  20  "Total fluid domain mass O2(G)"                               "kg"

#@  21  "Total particle mass Ash(S)"                                  "kg"

#@  22  "Total particle mass C(S)"                                    "kg"

#@  23  "Total particle mass Volatiles(Volatile)"                     "kg"

#

# Initial system fluid    mass =  2.727900e+01                        "kg"

# Initial system particle mass =  4.800000e+03                        "kg"

启用energy.log与输出间隔如果这个选项被选中，一个energy.log文件将被创建并在指定的输出间隔更新。该文件记录有关系统和边界条件下流体、粒子和气泡能量的信息。一个典型的energy.log头如下所示。

# ...

#

#@   1  "Time"                                                                  "s"

#@   2  "System energy balance"                                                 "J"

#@   3  "System fluid energy balance"                                           "J"

#@   4  "System particle and bubble energy balance"                             "J"

#@   5  "Total system energy"                                                   "J"

#@   6  "Total system fluid energy"                                             "J"

#@   7  "Total system particle and bubble energy"                               "J"

#@   8  "Time-integrated fluid energy at Flow BCs"                              "J"

#@   9  "Time-integrated fluid energy at Pressure BCs"                          "J"

#@  10  "Time-integrated fluid energy at Injection BCs"                         "J"

#@  11  "Time-integrated fluid energy at Thermal wall BCs by convection"        "J"

#@  12  "Time-integrated particle and bubble energy at Flow BCs"                "J"

#@  13  "Time-integrated particle and bubble energy at Pressure BCs"            "J"

#@  14  "Time-integrated particle and bubble energy at Injection BCs"           "J"

#

# Initial system fluid    energy =  3.066107e+07                                "J"

# Initial system particle energy =  7.395971e+09                                "J"

13.1。通量平面    

通量面是一个二维区域，通过它可以跟踪流体、颗粒和示踪剂的运动。由于通量面可以位于几何形状和边界条件内的任何位置，因此它们对于分析系统内流体组分、颗粒、示踪剂和焓的运动和积累非常有用。在模拟过程中，记录在每个时间步长通过通量平面的流体流速。数据也可以分为流体材料和颗粒种类，以获得更深入的信息。

在通量平面窗口中管理通量平面，如图13.2所示，该窗口显示所有现有通量平面的列表，并允许用户遵循模型的“添加、编辑、复 制、删除”GUI模式。在窗口内，通量平面以单独的线条显示。列表中的每个通量平面都有一个与之关联的唯一ID号，该ID号与通量平面名称、位置、方向和其他参数一起显示。    

注意：边界上的通量平面是在为边界指定通量平面名称时自动创建的，因此不在此窗口中管理。有关边界通量平面的信息，请参阅边界条件。

图13.2通量平面窗口

13.1.1。定义通量平面    

通量平面参数在通量平面编辑器中定义，如图13.3所示。当添加新的通量平面或编辑现有通量平面时，此对话框将被激活。输入值后，单击“确定”将把通量平面分配给模型并关闭对话框，而单击“取消”将关闭对话框，任何值都将丢失。    

图13.3通量平面对话框

法线方向域内的通量平面垂直于x、y或z方向，在“法线方向”下拉框中选择。

选择平面通量平面的位置以x、y、z坐标指定。这遵循选择区域GUI模式，但仅限于在上面选择的平面方向中选择单个平面。

通量平面选项遵循通量平面选项GUI模式。    

注释遵循注释字段GUI模式。

13.1.2。通量平面数据格式    

主flux文件将在指定文件名的项目目录中。随着仿真的进行，通量平面数据将作为每个时间步的单独一行报告。文件中的列数取决于所选择的输出选项、粒子种类的数量以及模型的热性质。因此，每个模型的列编号会有所不同。一个典型的通量平面标头如下所示，其中包含以下类型的数据：

时间和流量数据，（1-7）为每个通量平面报告数据和物料流数据的模拟时间。

时间积分粒子数据，（8-19）自动报告所有组分的时间积分数据。只有在“通量平面对话框”中选中“定向通量”复选框时，才会报告“+”和“-”方向上的附加数据。

能量数据，（20-21）流体和粒子的能量将只报告热模型。有关热设置的更多信息，请参见热设置。

平均停留时间数据（22-25）对于穿过通量平面的每个粒子种，根据标题部分底部附近所示的公式计算平均停留时间。

# Flux plane to get an early idea of entrainment

#

#@   1  "Time"                                                          "s"

#@   2  "Fluid mass flow rate"                                          "kg/s"

#@   3  "Fluid volume flow rate"                                        "m^3/s"

#@   4  "Fluid mass flux"                                               "kg/(s*m^2)"

#@   5  "Time-integrated fluid mass crossing flux plane"                "kg"

#@   6  "Particle mass flow rate of all species (5 time step average)"  "kg/s"

#@   7  "Particle mass flux of all species (5 time step average)"       "kg/(s*m^2)"

#@   8  "Time-integrated particle mass of all species"                  "kg"

#@   9  "Time-integrated particle mass of all species in + direction"   "kg"

#@  10  "Time-integrated particle mass of all species in - direction"   "kg"

#@  11  "Time-integrated particle mass of species  1"                   "kg"

#@  12  "Time-integrated particle mass of species  1 in + direction"    "kg"

#@  13  "Time-integrated particle mass of species  1 in - direction"    "kg"

#@  14  "Time-integrated particle mass of species  2"                   "kg"

#@  15  "Time-integrated particle mass of species  2 in + direction"    "kg"

#@  16  "Time-integrated particle mass of species  2 in - direction"    "kg"

#@  17  "Time-integrated particle mass of species  3"                   "kg"

#@  18  "Time-integrated particle mass of species  3 in + direction"    "kg"

#@  19  "Time-integrated particle mass of species  3 in - direction"    "kg"

#@  20  "Time-integrated fluid energy crossing flux plane"              "J"

#@  21  "Time-integrated particle energy crossing flux plane"           "J"

#@  22  "Average residence time for all particle species"               "s"

#@  23  "Average residence time for particle species  1"                "s"

#@  24  "Average residence time for particle species  2"                "s"

#@  25  "Average residence time for particle species  3"                "s"

#

# Average residence time = SUM (Mp * rtd) / SUM(Mp)

#    The rtd of particles multiplied by particle mass crossing the flux plane

#    are summed and divided by the particle mass crossing the flux plane

# Average rtd all species = SUM(average residence time each species) / number species

# Area =  7.2358927e+00 m^2

# x1=-1.52400e+00m x2= 1.52400e+00m i1=  1 i2= 32

# y1=-1.52388e+00m y2= 1.52388e+00m j1=  1 j2= 32

# z1= 6.06256e+00m z2= 6.06256e+00m k1= 64 k2= 64

每个通量平面文件还显示计算出的通量平面上的流过面积，这对于将体积流体流速转换为流体速度非常有用。

13.1.3。流体种类通量数据格式    

当为流体种类行为选择质量流量、质量分数、质量累积时间或质量累积时间正负时，将在一个文件中报告通量平面上的流体种类数据，并附加通量平面文件名和_fluidSpecies。如果选择“无”，则不会创建该文件。每种类型的示例flux文件头如下所示。

质量流量

报告了每种流体种类的净质量流量数据以及时间和总质量流量的列。

# FLUX_early_entrainment

# Flux plane to get an early idea of entrainment

# Fluid species

#

#@   1  "Time"                                                        "s"

#@   2  "Total mass flow rate of all fluid species"                   "kg/s"

#@   3  "Fluid domain mass flow rate CH4(G)"                          "kg/s"

#@   4  "Fluid domain mass flow rate CO(G)"                           "kg/s"

#@   5  "Fluid domain mass flow rate CO2(G)"                          "kg/s"

#@   6  "Fluid domain mass flow rate H2(G)"                           "kg/s"

#@   7  "Fluid domain mass flow rate H2O(G)"                          "kg/s"

#@   8  "Fluid domain mass flow rate N2(G)"                           "kg/s"

#@   9  "Fluid domain mass flow rate O2(G)"                           "kg/s"

质量分数

报告了每种流体种类的平均质量分数数据以及时间列。

# FLUX_early_entrainment

# Flux plane to get an early idea of entrainment

# Fluid species

#

#@   1  "Time"                                                        "s"

#@   2  "Fluid domain mass fraction CH4(G)"                           ""

#@   3  "Fluid domain mass fraction CO(G)"                            ""

#@   4  "Fluid domain mass fraction CO2(G)"                           ""

#@   5  "Fluid domain mass fraction H2(G)"                            ""

#@   6  "Fluid domain mass fraction H2O(G)"                           ""

#@   7  "Fluid domain mass fraction N2(G)"                            ""

#@   8  "Fluid domain mass fraction O2(G)"                            ""

质量时间累积

通过通量平面的每种流体的净质量连同时间柱一起被报告。

# FLUX_early_entrainment

# Flux plane to get an early idea of entrainment

# Fluid species

#

#@   1  "Time"                                                        "s"

#@   2  "Time-integrated fluid domain mass CH4(G)"                    "kg"

#@   3  "Time-integrated fluid domain mass CO(G)"                     "kg"

#@   4  "Time-integrated fluid domain mass CO2(G)"                    "kg"

#@   5  "Time-integrated fluid domain mass H2(G)"                     "kg"

#@   6  "Time-integrated fluid domain mass H2O(G)"                    "kg"

#@   7  "Time-integrated fluid domain mass N2(G)"                     "kg"

#@   8  "Time-integrated fluid domain mass O2(G)"                     "kg"

质量时间累计加减

每种流体种类的净总质量、正方向总质量和负方向总质量连同时间列一起报告。

# FLUX_early_entrainment

# Flux plane to get an early idea of entrainment

# Fluid species

#

#@   1  "Time"                                                        "s"

#@   2  "Time-integrated fluid domain mass CH4(G)"                    "kg"

#@   3  "Time-integrated fluid domain mass CH4(G) in + direction"     "kg"

#@   4  "Time-integrated fluid domain mass CH4(G) in - direction"     "kg"

...

#@  20  "Time-integrated fluid domain mass O2(G)"                     "kg"

#@  21  "Time-integrated fluid domain mass O2(G) in + direction"      "kg"

#@  22  "Time-integrated fluid domain mass O2(G) in - direction"      "kg"

13.1.4。助焊剂平面粒度数据格式    

当在通量平面定义中选中Bin by particle size框（如图13.3所示）时，在附加通量平面文件名和_pSpc_以及组分ID号的文件中报告每个组分的通量平面粒度数据。模型中的每个粒子种类都有一个单独的文件，其中报告了每个尺寸范围内通过通量平面的总质量。一个示例文件头如下所示。

#

# Species ID 1

#

#@   1  "Time"                                                                   "s"

#@   2  "Integrated particle mass for size (radius-micron):  19.900 to  31.405"  "kg"

#@   3  "Integrated particle mass for size (radius-micron):  31.405 to  42.910"  "kg"

#@   4  "Integrated particle mass for size (radius-micron):  42.910 to  54.415"  "kg"

#@   5  "Integrated particle mass for size (radius-micron):  54.415 to  65.920"  "kg"

13.2。可视化数据    

在图13.4所示的可视化数据窗口中，选择要导出的单元格（欧拉）和粒子（拉格朗日）数据。只有在这里选中的数据，才能在后处理时查看。数据输出的单位在求解器输出单位窗口中进行控制。    

图13.4可视化数据输出选项窗口

输出格式

可视化数据可以导出到Tecplot（.plt文件）和GMV（GMV. *文件)。Tecplot与Barracuda捆绑在一起，是默认的输出文件格式。如果需要，可以同时选择两种输出选项。

输出文件间隔    

根据模拟的大小（真实单元和颗粒群的数量），可视化文件可能会占用计算机存储中的大量空间。因此，应该为Output文件间隔输入一个合适的值。推荐值为：

§默认间隔为秒。

§秒的间隔可以制作出每秒20帧的实时动画。

§对于高频动画，间隔秒比较合适。

§对于长时间运行的模拟，可以选择到秒的较大间隔，以节省磁盘空间。

写入可视化文件的模拟时间间隔可以指定为常量或时变。

常数允许直接指定可视化文件的时间间隔。一个常数间隔可以改变与交互，或当使用重启求解器从一个IC文件。

时变允许通过使用SFF文件对间隔进行暂态控制。这可以用来通过长时间运行的模拟在中途产生高频动画。SFF文件中的列，如图13.5所示为时间和间隔时间。使用SFF文件的表格输入有关创建和编辑SFF文件的更多信息，请参见。

图13.5可视化数据输出间隔编辑器    

单元格数据

单元格（欧拉）输出数据是基于网格的数据，可以使用Tecplot和GMV来显示。粒子数据的单元平均值也可以以这种形式显示为欧拉场。用户可以根据需要选择尽可能多的欧拉式输出选项。

不可压缩流动

在流类型被设置为不可压缩的模拟中，以下气泡输出数据选项将可供选择。数据将被写入单元格区域。

粒子的数据

粒子（拉格朗日）输出数据是基于粒子的数据，可以使用Tecplot和GMV显示。用户可以根据需要选择任意多的拉格朗日输出选项。

不可压缩流动

在流类型被设置为不可压缩的模拟中，粒子数据部分将是粒子和气泡数据。以下气泡输出数据选项将可供选择，并将被写入Tecplot中单独的bubble区域。

当选择Cloud ID变量进行输出时，可视化文件将包含两个变量和。变量可以直接用于在小于1000万片颗粒群的模拟中唯一识别每个颗粒群。对于超过1000万颗粒群的模拟，可以通过公式唯一识别每个颗粒群：

 =  +  * 10^7

示踪剂数据

当模型中存在示踪器时，将根据以下规则输出可视化数据：

§对于Tecplot输出，将创建一个单独的Tracers区域，通过启用该区域的散射层，可以对示踪剂进行可视化。所有可用的示踪输出变量都自动输出到该区域，不依赖于粒子数据选择。

§对于GMV输出，示踪剂被视为颗粒，可以通过其组分数来识别。只有在粒子数据选择窗口中选择的变量才会被写入GMV中的示踪剂。

13.3。平均数据    

虚拟反应器中的大多数数据输出是显示特定其中和时间条件的瞬时数据。虽然瞬时数据是非常有价值的，但通过对时间平均数据的研究，更容易获得对流化模式和其他全球趋势的额外见解。因此，虚拟反应器可以跟踪所选可视化数据输出的时间平均值。通过平均数据窗口选择进行平均的数据，如图13.6所示。Selected Data列中的选项将作为时间平均数据输出。    

图13.6平均数据输出窗口

开始时间

平均开始时间参数指定应该开始平均的模拟时间。通常，一旦系统流化或以其他方式达到某种可持续的操作模式，数据平均就应该开始。这可能并不总是知道的，所以通常最好是做出一个合理的猜测。

提示：使用Restart Solver时，所有变量的平均时间都可以重置为零。

最小体积分数

最小颗粒体积分数参数设置颗粒数据的体积分数阈值，高于该阈值将进行平均。这可用于从考虑中消除小体积分数数据。

输出选项    

欧拉和拉格朗日数据的平均处理略有不同。对于欧拉数据，平均由时间步长加权，而拉格朗日数据则由单元中每个粒子的体积分数θp和时间步长加权。拉格朗日数据也受规定的最小体积分数的约束。

有关以下平均数据选项的描述，请参见可视化数据。请注意，为了输出时间平均量，必须选择相应的瞬时变量进行可视化数据输出。唯一的例外是流体速度波动（基于[DSH01]中定义的公式），它只能作为时间平均量使用。

欧拉化学反应速率，每单元颗粒群，对流壁传热，dp/dx, dp/dy, dp/dz，流体组成质量/摩尔浓度/分数，流体质量通量，流体温度，流体速度，颗粒体积分数，压力，空隙率，按种类划分的体积分数

拉格朗日粒子质量通量，粒子温度，粒子速度

不可压缩流

在流类型被设置为不可压缩的模拟中，时间平均气泡质量通量、气泡温度、气泡速度和气泡体积分数的选项也会出现。这些相同的选项将出现在数据平面对话框和原始数据对话框的相关部分中。

13.4。数据平面    

数据平面允许用户选择在仿真期间定期写入二维数据输出文件的数据。数据平面文件包含用户选择的平面上许多点的信息，方便创建直线或曲面。数据点对于收集空间中几个点的高频输出数据很有用，而数据平面更适合于收集跨越整个计算域的平面上的低频输出数据。    

数据平面管理器，如图13.7所示，遵循添加、编辑、复 制、删除GUI模式。此外，还出现了以下选项：

§Time Interval (s)是在模拟过程中写入数据平面文件的时间间隔。此间隔应用于模拟的所有数据平面输出文件，并从t=0 s开始。

§Null Cell Output允许用户指定对于计算域之外的位置应该输出到数据平面文件的内容。这样的位置被称为“空单元格”。默认值是字符串NAN。

图13.7数据平面管理器

定义数据平面

数据平面属性对话框，如图13.8所示，允许用户定义和编辑数据平面。当添加新的数据平面或编辑现有的数据平面时，此对话框将被激活。一旦输入值，单击OK将把数据平面分配给模型并关闭对话框，而单击Cancel将关闭对话框，任何更改都将丢失。    

图13.8数据平面属性窗口

位置

平面方向平面方向的选择决定了在任何结果输出文件中使用哪个轴向作为第一列，如图13.9所示。箭头表示每次选择平面方向时，输出文件中数据列的排列。例如，如果选择XY，则输出的数据将以x位置作为第一列。数据文件中剩余的列将对应于域中的y位置。若要输出第一列中的y位置，其余列对应于均匀间隔的x位置，请选择转置输出数据选项。图13.9中的第二行图像显示了转置对可用平面方向的影响。    

图13.9数据平面方向

选择平面遵循选择区域GUI模式，但仅限于在所选平面方向中选择单个平面。

输出选项

转置输出数据此选择将转置在平面方向中选择的数据列。如图13.9所示。

如果选择“使用网格分辨率”，则数据的行和列将与指定平面上的单元格数量完全对应。如果选择了“指定分辨率”，则必须指定X、Y或Z样本。这些将决定输出数据的行数和列数。

可用数据此处列出了数据平面上可用于规范的数据类型。通过单击名称突出显示数据类型，然后单击向右箭头，将该选项移动到已选数据。

已选数据框中的已选数据项将输出当前平面的数据。在每个绘图时间间隔，将为每个变量写入一个单独的文件。如果选定的变量与模拟的设置不一致，则不会为该变量生成输出文件。例如，如果正在运行等温模拟，则如果选择流体温度或粒子温度，则不会生成输出文件。同样，如果选择了任何时间平均2D数据变量，则有必要在平均数据窗口中正确设置时间平均。向左的箭头将把所选项目移回可用数据。    

注释遵循注释字段GUI模式。

13.4.1。数据平面文件名    

数据平面生成以单词plane开头的文件。输出文件的命名约定为：

plane.  

如果您的项目文件最初是在20.0.0之前的Barracuda版本中创建的，则文件命名约定不同，并在该版本的用户手册中记录。为避免破坏现有的数据分析脚本，在20.0.0及更新版本中打开项目时，旧项目的文件命名约定不会自动更新。如果您希望将文件命名约定更改为上图所示的新模式，请使用文本编辑器在项目文件中设置以下关键字：

useOldFileNamesOFF

13.5。数据点    

虚拟反应器将为每个时间步写入指定的单元数据到一个暂态数据文件。这些数据点充当虚拟探针，用于测量温度、压力、速度、气体成分和许多其他变量。数据点是在数据点窗口中管理的，如图13.10所示，它显示了所有现有数据点的列表，并遵循添加、编辑、复 制、删除GUI模式。列表中的每个数据点都有一个与之关联的唯一ID号，该ID号与数据点位置、数据和注释一起显示。可以在“输出文件名”文本框中输入输出文件名，也可以通过单击“浏览”按钮导航到输出文件名。默认为trans。数据推荐使用。    

图13.10数据点窗口

13.5.1。定义一个数据点    

数据点在数据点属性对话框中定义，如图13.11所示。当添加新数据点或编辑现有数据点时，此对话框将被激活。一旦输入值，点击确定将把数据点分配给模型并关闭对话框，而点击取消将关闭对话框，任何更改将丢失。

图13.11数据点属性对话框    

位置

每个数据点由x、y、z坐标指定。可以通过“选择点”对话框以图形方式选择该点。红点表示数据点将在域中的位置。这遵循Select Region GUI模式，只是它被限制为域中的单个点。

数据

可用数据此处列出了一个数据点上可用于规范的数据类型。通过单击名称突出显示数据类型，然后单击向右箭头，将1该选项移动到选定数据。尽可能多的选择可以添加到选定数据。

将输出当前数据点的“选定数据”框中的选定数据项。可以使用向上和向下箭头调整输出文件中数据列的顺序。向左的箭头将把所选项目移回可用数据。

评论

遵循注释字段GUI模式。

13.6。壁蚀    

虚拟反应器中的壁蚀模型收集粒子与壁面碰撞的数据，用于研究壁面的侵蚀和磨损。壁面侵蚀是粒子质量、粒子速度和颗粒撞击壁面的角度的函数，其形式取决于壁面材料。为了适应颗粒流体系统中使用的各种材料，虚拟反应器磨损GUI提供了一个界面，用于调整磨损模型的形式和角度依赖性。在“壁蚀窗口”中选中“使能壁蚀”复选框，即可启用磨损模型，如图13.12所示。    

图13.12默认设置下的壁蚀窗口

侵蚀模型

启用后，barracuda中的侵蚀模型会跟踪几何形状中每个壁面斑块上颗粒的累积影响。对于每个粒子，冲击值Ip的大小计算为：

其中:

mp为粒子质量，单位为kg/s

up是粒子速度，单位为m/s

a和b是用户指定的常数

W （θp）是一个权重因子，它是撞击角θp的函数。

磨损模型为模型表面的每个壁面斑块创建一个侵蚀指数。对于每一个撞击壁面斑块的颗粒，从磨损模型中计算出冲击，并将其添加到指数中。总指数通过壁面斑块面积归一化，然后在输出到后处理文件时进行年化处理。因此，写入可视化数据文件的变量的单位为：    

请注意，如果一个单元格有多个墙补丁，那么写入后处理文件的值就是所有墙补丁的总和除以所有墙补丁的总面积。

角依赖性角依赖性是墙体材料的一种属性，因此应该根据墙体材料和侵蚀特性的可用信息来设置。根据[Til69]，延展性材料（铝）的角依赖关系，在掠射角下的最大侵蚀角约为20°，而脆性材料（玻璃或耐火材料）的最大侵蚀角为垂直于表面的冲击。在墙体侵蚀窗口中，加权函数w（θp）可以通过移动图形输入中的滑块或直接在文本输入框中键入每个角度的加权值来指定。barracuda默认模型的值如表13.1所示，以及根据[Til69]的数据选择的其他材料角加权模型。需要注意的是，表13.1中的侵蚀模型经过归一化处理，使得最大侵蚀角的权重为1.0。

磨损指数粒子质量和粒子速度的指数值通过从质量指数和速度指数列表中选择所需值来设置。文献对质量指数和速度指数的值有所不同，但质量指数的值在到之间，速度指数的值在到之间可能是合理的[MM79]。

最小限制用户还可以通过在“最小限制”框中键入该值来设置一个阈值，低于该阈值的冲击值将不包括在总和中。这背后的概念是，小颗粒的撞击可能不足以引起任何侵蚀，最小阈值可能是开始侵蚀所必需的。在没有数据表明合适的阈值的情况下，通常使用默认值。

计算延迟用户可以通过在“开始计算磨损时间”时间框中输入延迟时间（以秒为单位）来延迟磨损模型的开始时间。这通常用于正在研究稳态侵蚀的情况。

磨损模型输出数据

壁面侵蚀数据在Tecplot和GMV中显示为可变，通常用于比较壁面的侵蚀相对于几何形状中其他地方的侵蚀。一种常见的后处理技术是创建侵蚀指数等面，以显示几何壁面或其他内部的高、中、低侵蚀水平，如图13.13所示。    

图13.13旋风入口附近的侵蚀水平：(a)低侵蚀水平(b)中等侵蚀水平(c)高侵蚀水平

13.7。粒子磨损    

在模拟过程中，由于粒子壁碰撞，磨损模型跟踪粒子磨损的可能性，并通过粒子磨损窗口启用，如图13.14所示。粒子磨损的可能性是通过“磨损指数”来跟踪的，每次粒子撞击壁面时，都会添加“磨损指数”。磨擦指数是粒子质量提高到质量指数和冲击速度的法向分量提高到速度指数的函数。当粒子磨损模型启用时，指标值可以在Tecplot和GMV中作为名为的粒子变量查看。

用户应该注意这个模型的两个重要限制：

1.粒子实际上并不磨损。该模型创建了一个与磨损可能性相关的磨损指数。然而，不管这个函数的值是多少，颗粒的大小不会因为撞击而改变。    

2.只考虑有壁的撞击。粒子间的碰撞不属于这个模型。

图13.14粒子磨损窗口

在某个时间点开始计算损耗用户可以在文本框中输入延迟时间，延迟开始计算损耗模型的时间。例如，这将用于忽略模型的启动效果。

最小限制用户可以设置最小限制值损耗值，低于该值的值不加到总和中。在没有精确设置该值所需的理论或实验数据的情况下，通常将其设置为零。

13.8。原始数据    

当使用原始数据时，Barracuda将以基于文本的格式写出仿真数据，以供外部分析。请注意，原始数据文件可能非常大，因此选择合理的时间间隔非常重要。如果原始数据文件写得太频繁，它们会很快填满整个硬盘。数据选择和文件写入时间间隔由用户在原始数据窗口中设置，如图13.15所示。    

图13.15原始数据输出窗口

时间间隔

原始数据文件将按照“时间间隔”文本框中指定的时间间隔写入。如果任意一个原始数据变量复选框被选中，求解器将至少在模拟的开始和结束时输出原始数据，而不管指定的时间间隔如何。

单元格数据

切换此功能会导致原始单元格数据以Time interval指定的间隔写入以下文件：

Raw.cell.  

其中            是文件在原始数据文件的顺序计数器中的编号，          是文件创建时的模拟时间。    

要选择数据，请在“可用数据”列表中选择一个变量，然后单击左箭头按钮。要从选定数据中删除数据，请选择该变量并单击右箭头按钮。或者，双击任意一个列表中的变量，会将其移动到另一个列表中。请注意，当原始单元格数据打开时，至少会输出每个单元格的cell ID、cell Center Position和cell Volume。这些变量默认情况下是选中的，不能从选定数据中删除。

在原始单元格数据文件中，为模拟中的每个单元格写入一行数据。对于每个单元格，变量以空格分隔的列格式输出（类似于大多数其他Barracuda输出文件）。

粒子的数据

切换此功能会导致原始粒子和气泡数据以指定的时间间隔写入以下文件：

Raw.particle.  

其中            是文件在原始数据文件的顺序计数器中的编号，          是文件创建时的模拟时间。

不可压缩流动

在流类型被设置为不可压缩的模拟中，粒子数据部分将是粒子和气泡数据。原始气泡数据将被写入以下文件：

Raw.bubble.  

要选择数据，请在“可用数据”列表中选择一个变量，然后单击左箭头按钮。要从选定数据中删除数据，请选择该变量并单击右箭头按钮。或者，双击任意一个列表中的变量，会将其移动到另一个列表中。注意，灰色的变量是默认选中的，不能从选定数据中删除。

在原始数据文件中，为模拟中当前的每个颗粒群编写一行数据，并以空格分隔的列格式输出变量（类似于大多数其他Barracuda输出文件）。    

13.9。人口数据    

种群日志包含关于模型中颗粒的大小和分布的信息。种群文件可以作为验证模型中计算颗粒是否平衡的有用参考。在项目目录中写入人口文件，创建两种类型的文件：

§POPUL_  文件包含有关给定时间系统中整个颗粒总体的信息。这包括了所有的粒子种类。

§POPUL_  文件包含在给定时间系统中 特定粒子种类的信息。            标识符将是一个填零的数字，如01、02等。

人口日志的标题包含有关模型中总体积、表面积、粒子质量、物理颗粒数量、颗粒群数量和颗粒的Sauter平均大小的信息。创建文件的频率可以在图13.16所示的Population Data窗口中指定。

图13.16人口数据窗口

粒子总体输出

必须激活复选框，以便创建种群文件并输出数据。    

不可压缩流动

在流类型设置为不可压缩的模拟中，粒子种群输出将变为粒子&气泡种群输出。

时间间隔这控制人口文件以秒为单位输出的频率。

粒度箱数系统中的颗粒被细分为由粒度箱数控制的粒度组。

固定的尺寸范围默认情况下，粒度箱将在模拟中从最小粒度到最大粒度之间均匀间隔。当选择固定颗粒尺寸范围选项时，颗粒尺寸箱将在指定单位中的最小值和最大值之间均匀间隔，这遵循颗粒&气泡尺寸单位GUI模式。还将输出两个额外的数据箱：一个用于小于指定最小值的颗粒，另一个用于大于指定最大值的颗粒。

13.10。求解器输出单元    

虚拟反应器可以在求解器输出单元窗口中选择多种单位输出数据，如图13.17所示。所选的单元将被全局应用于日志文件、通量文件、瞬态文件和可视化文件。请注意，在此窗口中选择单位不会影响模型规范或输入文件的任何单位。

不可压缩流动

在流类型设置为不可压缩的模拟中，颗粒大小将变为颗粒/气泡大小。    

图13.17求解器输出单元窗口

设置单位    

通过从输出单位列表中选择数据类型来设置数据类型的单位。这样做将显示每个可用单位的单选按钮，从中可以选择所需的单位。或者，可以通过单击“应用所有SI单位”按钮将所有数据类型设置为SI单位，或者通过单击“应用所有英制单位”按钮将所有数据类型设置为英制单位。