1 引言
2 問題描述
3 準備
4 FLUENT前處理

1 引言

DEM碰撞模型擴展了DPM模型的功能，能夠用于稠密顆粒流動的模擬。該模型可以與DDPM（Dense DPM）模型何用以模擬顆粒對主相的阻礙作用，因此可以用于鼓泡流化床、提升管、氣力輸送系統以及泥漿流動。特別對于以下情況，DEM模型特別有用：

當顆粒粒徑分布很廣時
當計算網格相對粗糙時

本案例演示DDPM模型的使用，其中顆粒碰撞通過DEM模型來考慮。

2 問題描述

本例中，我們將會模擬模擬一個鼓泡流化床，并且決定其在給定表觀速度情況下的工作行為。矩形床的尺寸為0.2m0.2m0.4m，初始情況下預裝了部分顆粒，表觀速度0.5m/s，檢測穿過床層的壓力降，示意圖如下圖所示。

對于經典的流化曲線，若流化床入口的表觀速度較小，則流化床不會硫化，其行為類似填充床，當速度增加時，流化床開始流化。

一種理解該現象的經典方法即為流化曲線，此時入口能夠驅動流體的壓力需求是表觀速度的函數。當處于填充床工況時，壓力與表觀速度的增加成正比，然而，當初期流化條件達到后，壓力始終保持某一恒定值（時間平均）。至中處于流化條件的穩定壓力足夠維持流化床的浮重力。換句話說：
<P>inlet×Ainlet=Buoyant weight of bed<P>inlet×Ainlet=Buoyant weight of bed

在本例中，我們將對給定表觀速度下的流化床流化過程進行仿真模擬。

3 準備

文件準備：拷貝bed.msh、92Kparcels.inj及view-0.vw文件到工作目錄
以3D模式、Double Precision開啟FLUENT

4 FLUENT前處理

Step 1：Mesh

利用菜單File | Read | Mesh…讀入網格文件bed.msh

Step 2：General

點擊 右側面板中的Check按鈕，檢查導入的網格，確保沒有負體積的存在
激活Transient選項采用瞬態計算

Step 3：Models

設置DDPM模型，按如下圖所示進行設置

Step 4：DPM模型設置

鼠標點擊模型樹節點Models，雙擊右側models列表中的Discrete Phase
彈出如下圖所示對話框，按圖進行設置。

切換至Physical Models標簽頁，激活DEM Collision選項，如下圖所示。

點擊Discrete Phase Model對話框下方的Injections…按鈕

點擊Create按鈕，彈出set Injection Properties對話框。

選擇Injection Type為file
選擇Discrete Phase Domain為Phase-2
選擇DEM Collision Partner為dem-anthracite
設置Stop Time為1e-8
點擊File…按鈕，在打開的文件選擇對話框中選擇文件92Kparcels.inj
切換至Physical Models標簽頁，設置Drag Law為Wen-Yu
點擊OK按鈕關閉對話框

返回至Discrete Phase Model對話框。

點擊Discrete Phase Model對話框下方的DEM Collisions…按鈕，彈出如下圖所示對話框

選擇dem-anthracite，點擊set…按鈕。

選擇Collision Pairs列表項中的dem-anthracite-dem-aluminum，按下圖所示進行設置

選擇列表項中的dem-athracite - dem-anthracite，按下圖所示設置。

點擊OK按鈕退出對話框。

Step 5：設置操作壓力
點擊模型樹節點Cell Zone Conditions，在右側面板中點擊按鈕Operating Conditions..，如下圖所示。

Step 6：邊界條件設置
選擇模型樹節點Boundary Conditions。

在右側參數面板中，鼠標選擇Zone列表框中選項inlet，確保Phase下拉框選擇項為mixture，點擊Edit…按鈕彈出參數設置對話框，切換至DPM標簽頁，進行如下圖所示設置。

關閉OK按鈕關閉對話框，返回至邊界條件設置面板。
依然選擇inlet，設置Phase下拉框內容為phase-1，點擊Edit…按鈕彈出參數設置對話框。設置Velocity Magnitude為0.5。點擊OK按鈕關閉對話框。

設置outlet邊界，采用類似的方法，設置Mixture類型，進行如下圖所示設置。

Step 7：Solution Controls
設置亞松弛因子：
I. Pressure: 0.9
II. Momentum: 0.2
III. Volume Fraction: 1
IV. Discrete Phase Sources: 1

Step 8：Monitors

點擊模型樹節點Monitors，在 右側面板中點擊Surface Monitors下方的Create按鈕，在彈出的對話框中按如圖所示進行設置，點擊OK按鈕關閉對話框。

Step 9：Solution Initialization
直接初始化即可。

Step 10：Run Calculation
分三步進行計算：

1.使用單一時間步將顆粒注入到計算域中
2.計算兩秒
3.再計算兩秒

設置Time Step Size為0.001
設置Number of Time Steps為1
設置Report Interval為5
點擊Calculate

來自為知筆記(Wiz)

附件列表

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【FLUENT案例】04：利用DDPM+DEM模拟鼓泡流化床的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。