DEM和DPM



  • 目前对DEM的涉入较少。我的理解DPM是一种基于拉格朗日跟踪颗粒的方法,但是不能处理颗粒形状、扭曲、粘连。DEM和DPM的区别就是DEM可以处理颗粒形状、扭曲、粘连。仅此而已么?


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    @李东岳 东岳兄,很高兴你邀请我。DPM确实是基于拉格朗日的一种跟踪颗粒的方法,对于Fluent中的DPM,DDPM,Barracuda中的MP-PIC和OpenFOAM中的DPMFoam以及CFDEM中的DEM我做一个简述。首先,Fluent中的DPM模型只能处理稀相的气固(气液)两相流,一般我们称它为“双向耦合”,颗粒颗粒间不发生碰撞以及在流体方程中不考虑空隙率。但是DDPM就进了一步,这里面可以考虑空隙率了,而且对颗粒颗粒碰撞进行了模化,这个模化的过程和MP-PIC方法是类似的。为什么要模化呢?
    因为DPMFoamCFDEM里面的DEM模型是一种完全的DEM,我们称为“四向耦合”,考虑了颗粒-流体,颗粒-颗粒,颗粒-壁面之间的相互作用力,颗粒-颗粒碰撞采用软球模型或者硬球模型(现在一般是软球模型)来进行模拟。所以对于一个实验室尺度(<1m)的流化床来说,我们可以采用DDPM, MP-PIC或者OpenFOAM中的DPMFoam或者CFDEM来模拟。而Fluent中的DPM模型是不能用来模拟这样的密相问题的。


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    @李东岳 此外,DEM可以赋予颗粒很多的特性,我们知道,颗粒的运动方程其实就是牛顿第二定律,方程左边是加速度,右边是受力,这时候,就可以考虑颗粒受到的电场力、粘结力等,现在颗粒的形状效应也可以考虑了,比如求非球形颗粒(椭圆,圆柱)。所以DEM方法是一种很有前景的方法,不过因为它在处理颗粒碰撞时候要搜索周边颗粒,所以非常花费时间,计算量比较大。



  • 就是说CFDEM目前是“四向耦合”的模型,所有的受力都考虑了。

    Fluent的DPM模型是“双向耦合”,不考虑孔隙率和颗粒碰撞。如果不考虑颗粒碰撞的话,岂不是可以当做仅仅的一种颗粒跟踪?类似示踪粒子?

    DPMFoam这个和CFDEM的区别能否详述一下?之前曾经模拟一个粒子喷射的算例用的MPPICFoamMPPICFoamDPMFoam也考虑了流体颗粒耦合、粒子碰撞、壁面粘连。是不是MPPICFoam除了颗粒形状就和CFDEM里面的求解器差不多?

    之前看这个模拟的挺炫的:
    0_1458571500299_捕获.jpg

    他这个带颜色的粒子是后处理出来的么?

    之前安装了一次CFDEM,好像都不需要生成网格。我运行了一个输送带的自带算例。



  • 谢谢东岳大神邀请,以及王帅的推荐。Fluent的DPM加入了DEM碰撞之后是能处理颗粒碰撞的,但只能处理颗粒的正面碰撞和切向力,不处理转动力矩。还有就是考虑了DEM模型的DPM不知道能不能考虑空隙率的影响,在有的文献中将它当做完全的CFD-DEM进行计算的。



  • DPMFoamMPPICFoam都使用了计算粒子的概念,一个计算粒子包含了多个实际粒子,是可以减少计算量的。而CFDEM则是直接使用的物理粒子。DPMFoamMPPICFoam在颗粒碰撞模型上是存在差异的,DPMFoam是需要计算碰撞过程的,而MPPICFoam就是使用的颗粒应力咯。MPPIC在颗粒-流体网格间映射信息是使用双线性插值的,但是基于笛卡尔网格,不知道在MPPICFoam中非结构网格是怎么实现的,目前正在看这块代码中。


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    @马乔 Fluent里面的DPM确实可以选择DEM颗粒碰撞(软球模型),但是应该是不包含空隙率的。所以我认为还是不能求解密相问题的。对了,视频怎么上传呀,最大不大于200kb,一些图片和视频你们是怎么上传的?


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    @马乔 因为我主要是做DEM的流动和燃烧,所以对MPPIC不是很懂,你比较精通一些,多多普及知识,嘿嘿



  • 传个图片试试!0_1458574167557_cylone.0015.jpg
    好像是不能大于200k



  • @马乔 说:

    过程的,而MPPICFoam就是使用的颗粒应力咯。MPPIC在颗粒-流体网格间映射信息是使用双线性插值的,但是基于笛卡尔网格,不知

    计算粒子就是OpenFOAM里面所谓的particle cloud?

    @散漫守望2016 视频?还没试过上传视频,图片就是上面有个按钮 带箭头的那个是上传。服务器目前租的比较小,怕图片太大就没地方了。以后考虑看看要不要整个大的服务器。目前大图我都是先缩放,缩放之后就特别小了一般几十k

    我试试视频:国外打开youku 土豆基本打不开
    视频



  • 计算颗粒应该是parcel,cloud是所有颗粒的集合。



  • 那个CFDEM的后处理不同颜色的颗粒是后处理出来的?还是本身颗粒带了个属性?链接文本



  • 嗯,将颗粒表面设置为速度就出来啦。多个filter叠加的。


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    @马乔 OF里面的DPMFoam的算例里面 nParticle 1;这里的nParticle就是指的一个计算颗粒Parcel里面含有的颗粒数,设置为1就是一个计算颗粒就是代表一个颗粒咯。


  • 版主

    @马乔 多个filter叠加确实能得到很炫的效果,我用的比较多的是Glaph这个filter,有时候叠加十来个filter。


  • 版主

    @马乔 0_1458628445569_Chu_.jpg
    也传个图片试试,别人计算的,Youtube上看的视频,挺漂亮的。



  • 这个图我有gif的,就是看了这个之后用MPPICFoam仿着算的。DPMFoamnParticle改成大于1的数后,应该要修改颗粒的碰撞恢复系数吧。


  • 版主

    @马乔 是的,应该要跟着修改,但是那样就还不如用梭鱼Barracuda来求解了。这个算例的难点和重点在料腿最下部,你仔细观察,可以看出,应该要加一个向左的返料风,这样你的料腿中的料就不会堆着而不进入提升管了。你之前的图就是在料腿那里堆积了很多物料。



  • 我想问的是他这个计算为嘛没有蹿气?压力都不好平衡吧。


  • 版主

    @马乔 只有计算了,你就会知道,它不会窜气的,会运行的很顺畅。


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