FLUENT欧拉-欧拉模型模拟双组份鼓泡流化床中的一些问题



  • 尊敬的各位老师,你们好,我是一名研究生,正在做双组份鼓泡流化床的模拟,运用fluent里双欧拉模型。有几点问题想请教各位老师、前辈。

    模型描述:二维鼓泡流化床,双组份颗粒密度,直径都不同,底部为速度进口,顶部为压力出口,气相壁面无滑移,颗粒相壁面有滑移。模拟参数设置与颗粒动力学的相关模型均依据已发表的文献,并结合FLUENT中的理论指导,重质颗粒堆积在底部,轻质颗粒在其上,颗粒配比1:1。气固相间曳力模型为Gidaspow,固固相间曳力模型为Syamlal-obrien-symmetric。

    出现的问题:计算发散,先是颗粒温度发散,紧接着连续性方程发散。

    尝试的解决措施:
    1.改变边界表观气速,失败
    2.改变曳力模型,失败
    3.改变网格数量,失败
    4.将颗粒温度求解方程由偏微分方程改为代数方程,成功(想和大家讨论的问题1)

    请教问题1:关于颗粒温度方程求解采用代数方程还是偏微分方程。代数方程忽略了颗粒温度输运方程中的对流与扩散项,偏微分方程求解的是完整的输运方程,从这个角度来说理应选择偏微分方程,但我无法调收敛,此外,也有为数不多的文献采用代数方程计算,请问各位老师对于双组份鼓泡流化床选择代数方程的结果可信度如何。

    请教问题2:颗粒温度方程采用偏微分方程,考虑方程离散格式的选取,二阶迎风、QUICK格式不收敛-发散了,一阶迎风中间有几步没有收敛,后续没有发散(当然,由于一些原因,对于一阶迎风,我没有一直算下去),但对于一阶迎风的精度是否合适,想请教各位老师。

    请教问题3:固固相间曳力模型采用Syamlal-obrien-symmetric,此模型中存在一个摩擦因数(i颗粒相与k颗粒相之间的摩擦),在fluent中,官方文档里说明fluent里采用的 摩擦因数值为0,但有文献采取不同的值来进行模拟,不过我并没有找到fluent里如何设置这个值,因此请各位老师指教。

    非常欢迎和感激做过相关研究的老师,前辈给予指导,另外我的研究方向是气固两相流,所知十分有限,希望各位做欧拉-欧拉,DEM,MP-PIC的同志一起交流讨论。

    第一次发帖,请多多指教。



  • @务实 鼓泡床一般用代数型颗粒拟温度就行,而且有时候PDE形式的不一定更准,而且fluent里的PDE形式确实不好收敛。摩擦系数一般可以取0.1,具体还是得根据实际情况调节,如果你想比较细致的做双流体这块,mfix这款软件或许更方便一些。



  • @J 收到,感谢您的指教,谢谢



  • @务实 速度边界条件中的速度是表观速度还是物理速度?我对这个挺已疑惑的



  • @桑葚熟了 应该是表观速度,设置为最小流化速度的xx倍



  • 我是做双欧拉气固的,对于多相流流动,对流项选用一阶迎风格式会出现数值扩散,所以在计算气固、固液多相流时对流项应当避免选用一阶迎风格式,一般来说在一阶迎风计算一段时间之后再换用二阶迎风格式。
    计算发散也可以考虑换用结构化网格,非结构化计算起来收敛的确比较困难。



  • @veen 我想研究这样的一个情况:一个直径40mm,高度1000mm的圆柱,在圆柱底部每秒产生一定质量的岩屑,(岩屑直径1mm),这是岩屑的产生速度,岩屑的初始运动速度为0,同时在圆柱底部有速度已知的空气,现在的问题是想研究空气的速度能不能把不断产生的岩屑都吹出来。我现在发现dpm可以实现这个问题,但是dpm的后处理出的图太少,写论文不够用,欧拉模型出的图挺多,但是欧拉模型的进口不能把颗粒的速度设为0(会出现非物理解),大神可以给我出点主意吗?还有别的模型可以解决我的问题吗?



  • @桑葚熟了 也是近乎小白一枚,你想要得到哪些图?(我的双欧拉也不觉得能出很多图啊……)组分的体积分数之类的?其他模型的话,我了解的不多,欧拉模型为啥会出现非物理解呢?你的相分数比较大,要不试试Mixture?然后在出口处监测一些参数?



  • @vee因为岩屑产生的速度是一定的,但是初始运动速度为0,在欧拉里边初始运动速度设为0,就相当于没有颗粒进入流场,所以出现非物理解



  • @桑葚熟了 那设置一个较小的初始速度呢?



  • @veen 较小的初始速度的话,那么颗粒的质量流量就和产生的质流不一致了



  • @桑葚熟了 那这个问题我也不知道了,慢慢看文献,然后调整模型吧……


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