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视频课程1:1.气泡/颗粒(PBM)矩方法介绍

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PBM模型,也被称为群体平衡模型,可以考虑颗粒或气泡的粒径分布,并考虑颗粒(气泡)的成核、生长、分散、溶解、聚集和破碎产生分散


这个模型的应用场景包括结晶、气相或液相的沉淀反应、气泡柱、气体喷射、喷雾、流化床聚合、造粒、液-液乳液和分离以及气溶胶流动


本系列课程是为原创课程PBM模型矩方法的应用和详细讲解,和离散方法不同,矩方法有其特有的优势。可以减少方程数量,计算更加简单。计算高效,一般求解三到六个矩方程即可。难以(不能)获得PSD。


本课程共3.63小时(218分钟),主要包括:

1.标准矩SMM和积分矩QMOM方法介绍,主要对比矩方法和离散方法的区别,介绍这两种方法的优缺点,及其适用情况。

2.标准矩SMM和积分矩QMOM方法的数值方法,理解这两种方法优缺点的由来

3.矩方法界面设置,矩方法的理解,界面各参数的意义及设置方法。

4.矩方法边界条件的设置,主要包括volume fraction和Boundary Value的含义和设置方法

5.矩方法后处理的设置,重点是如何有各个矩阵获得比较准确的PSD。Length Number Density Function的理解如何转换为Discrete Number Density

6.矩方法UDF的理解和使用,对DEFINE_PB_GROWTH_RATE()进行了详细的讲解

参考文章:

四十、Fluent 颗粒\气泡PBM模型

五十五、PBM模型参数详细设置

六十五、Fluent PBM模型后处理

一、视频教程-PBM模型参数详解

二、视频教程-PBM案例实战






1. PBM矩方法


Fluent提供了两种矩方法:  

The Standard Method of Moments标准矩方法  

The Quadrature Method of Moments积分矩方法


2. 矩方法的优缺点



3. Standard moment标准矩阵  


矩阵原理:利用矩阵来替代离散方法;通过不同数量的矩阵来表述PSD;第0个矩表示总数密度,第个矩表示单位体积的总长度,第二个矩表示单位体积的总表面积,第三个矩表示总质量。   


优势:减少方程数量,计算更加简单。矩方法最大的优点是计算高效,对于标准矩来说,一般求解三到六个矩方程即可  


劣势:只能考虑恒定速率凝并和粒径无关的生长项;无法模拟破碎。气泡速度相同。以平均值和总量代表粒子分布,难以(不能)获得PSDparticle size distribution



4. Quadrature moment积分矩阵  


主要考虑凝并,对PSD的准确性不高  

优势:468个矩阵,计算高效;可模拟破碎。克服了SMM只能考虑恒定速率凝并和粒径无关的生长项缺点  


劣势:PSD不够精确;气泡速度相同  





来源:Fluent学习笔记
ACTFluent群体平衡UDFUM
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-12-01
最近编辑:11月前
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