Fluent｜定义时变的颗粒入射器

本文摘要（由AI生成）：

本文演示了利用UDF宏在Fluent的DPM模型中指定随时间变化的颗粒入射源位置的方法，特别适用于喷漆模拟中喷嘴运动的模拟。通过DEFINE_DPM_INJECTION_INIT宏，可以重新指定入射源位置及其随时间的变化规律，同时设置颗粒的初始状态。计算模型采用2D平面，通过UDF代码实现了一个沿椭圆轨迹运动的喷射源。在Fluent中设置瞬态计算，加载UDF宏，并设置计算区域和颗粒参数，最终展示了颗粒入射源及运动轨迹。

本算例演示利用UDF宏指定随时间变化的颗粒入射源位置。

在喷漆模拟时，常需要指定喷嘴的运动。在DPM模型中，可以使用UDF宏DEFINE_DPM_INJECTION_INIT重新指定入射源位置，通过该UDF宏，不仅可以指定入射源位置随时间变化规律，还可以指定颗粒初始状态（如粒径、速度、流量等）信息的变化规律。

1 计算模型

本案例仅为演示，计算模型采用2D模型（3D模型的处理方式完全相同）。计算区域长度0.1 m，宽度0.03 m，计算网格如下图所示。

2 UDF准备

本案例演示一个在平面内沿椭圆轨迹运动的喷射源，UDF代码如下图所示。

#include "udf.h"
#define PI 3.14159265
 
DEFINE_DPM_INJECTION_INIT(injection,I)
{
   Particle *p;
   real time = RP_Get_Real("flow-time");
 
   loop(p,I->p_init)
   {
     PP_POS(p)[0]  = 0.005*sin(time*180/PI);
     PP_POS(p)[1]  = 0.001*cos(time*180/PI);
   }
}

3 Fluent设置

• 采用Transient瞬态计算

• 编译UDF并加载

• 打开DPM模型，如下图所示选择瞬态颗粒跟踪，且采用与连续相计算相同的时间步长

• 添加入射器，采用group类型入射器，指定初始参数

• 进入UDF标签页，挂载UDF宏

• 指定计算区域下底面为escape。这里仅仅只是为了演示而已

• 设置时间步长与时间步数，并进行计算

• 颗粒入射源及颗粒的运动轨迹如下图所示

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