关于《基于FLUENT DPM模型的颗粒沉降速度计算》案例的补充说明

来去匆匆

9月前浏览4301

关注

文中2.2节关于“平均浓度”有如下描述：

此处的“平均浓度”是采用了参考文献的定义，用于计算沉降速度，虽然单位和物理意义与FLUENT双向耦合计算时的DPM concentration一样，但是计算方法不同。文中所计算的平均浓度指的是粒子与流体混合均匀的浓度，没有考虑沉降的结果。而FLUENT是计算了粒子运动轨迹后，粒子有了明确的位置，再根据每个单元内的粒子质量来计算浓度（质量除以单元体积），是考虑了沉降的结果。因此，如果对某个面求解面积加权的粒子浓度，将可能和文中计算的浓度相差很大。

例如，我们看以下的计算，采用文中得计算方法，平均浓度为0.0428kg/m³。

如果计算面积加权平均DPM concentration，为0.13697kg/m³，天壤之别。

为什么呢，我们看一下DPM concentration云图，这是粒子发生了沉降。

因此，如果我们不考虑沉降，那么两者计算结果应该就一致了。于是，我们只需要关闭重力选项，那么就排除了体积力引起的分布不均了。DPM concentration云图如下，均匀性有了很大提高，这时候计算平均DPM concentration为0.04245，与文中计算的平均浓度基本一致了。

因此，”当流体和颗粒进行双向耦合计算时，可以直接在FLUENT读取该值”这个描述是不严谨的。文中另外一处描述也是这个原理，特此向读者朋友们说明一下。“当我们采用以粒子个数计的粒子浓度时，将粒子流数量除以流体体积流量(m3/s)即可以得到粒子浓度(个/m3)”。

来源：仿真助手