内容发布更新时间 : 2024/12/23 1:14:53星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
c) 预混和燃烧模型
这一方法主要用于完全预混合的燃烧系统。在这些问题中，完全的混合反应物和燃烧产物被火焰前缘分开。我们解出反应发展变量来预测前缘的位置。湍流的影响是通过考虑湍流火焰速度来计算得出的。 d) 部分预混和燃烧模型
顾名思义，部分预混和燃烧模型就是用于描述非预混和燃烧和完全预混和燃烧结合的系统。在这种方法中，我们解出混合分数方程和反应发展变量来分别确定组分浓度和火焰前缘位置。 模型选取的大致方针如下：
（1）通用有限速度模型主要用于：化学组分混合、输运和反应的问题；壁面或者
粒子表面反应的问题（如化学蒸汽沉积）。
(2)非预混燃烧模型主要用于：包括湍流扩散火焰的反应系统，这个系统接近化
学平衡，其中的氧化物和燃料以两个或者三个流道分别流入所要计算的区域。
(3)预混燃烧模型主要用于单一、完全预混和反应物流动。
(4)部分预混燃烧模型主要用于：区域内具有变化等值比率的预混和火焰的情况。
由于在非预混燃烧中，燃料和氧化剂以相异流进入反应区；在预混燃烧系统 中，反应物在燃烧以前以分子水平混合，结合上述方针，对四角切圆煤粉锅炉 炉内燃烧过程我们应该选择非预混燃烧模型。
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我做的问题是蒸汽中水滴的汽化问题，用的是DPM 模型，但是在injection 面板里颗粒类型只有惯性颗粒，而液滴和燃料颗粒不可选，我想用液滴类型，费了很大力气，翻箱倒柜找资料：只有传热选项被激活并且至少两种化学组分在计算中是被激活的，或者已经选择了非预混燃烧或部分预混燃烧模型，液滴类型才可选。然而我的问题是一种化学组分的两个状态，也不是燃料颗粒。 答案：
打开model->species ； 选择species transport ； 下面的reactions不要选；
然后选择一个包含H2O的mixture material； 默认的mixture-template就可以；
然后在DPM属性设置中的particle type选择Droplet； 在Material中选water-liquid；
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在Evaporating Species 中选H2O；
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（1）请问DPM 模型的使用前提条件是什么?使用中有什么限制?
答案：颗粒相体积分数占气相体积分数小于10%。此时可将颗粒相视为离散相，可用DPM，否则可视为连续相（拟流体），采用两相流模型（Mixing Model、Euler Model）
（2）那么颗粒相可以是液体吗?
答案：可以是液滴,你可以假设液滴为球形的,这样就可以了还可以做一些其他假设。
（3）在DPM 模型中，在离散相的设定中采用surface，颗粒分布rosin 分布，计算为稳态，计算完成后，在相同条件下利用partical tracking 得出的分离效率均不 同，又是差别还比较大。请问是不是用这种方法不能得出分离效率，或者fluent 这种计算随机性较大呢？
答案：将射流源里面的number of tries 的值增大，发现这样可以看到湍流对于离散相的影响，你每点一次显示的值不一样，也是因为湍流的影响，多次的点击就相当于将上面的值增大，不过是将多次的计算结果都显示在一个窗口上， （4）当我将计算模型从segregated 转换成coupled 的时候，在运行DPM 计算模型时，出现如下错误：
Error: couldn't allocate fine level coefficient matrix Error Object: ()
请问如何消除？如果换回segregated，问题又没有了，我想是不是使用coupled（solver）的时候另有设置？ 答案：
我的理解，既然选定的解算器，就已经决定了求解的方式：是分别求出各变量（segregate），还是所有方程联立共同求出各变量（coupled）。但你从segregate 变为coupled 时，是否考虑了有时，这两个是不可以相互交换的？比如用 segregate 时，可以不考虑能量方程，而从连续方程和动量方程求解出压力速度 场，然后再求解出温度场，这样这几个参数不是相互依赖的关系。而用coupled 是，方程是耦合的，必须同时求解。我想，大概出现问题的原因在这里。 （5）使用segregated 时可以不考虑能量方程，那是不是也可以考虑，还有在solver 中选定energy 一项，是不是就算考虑了能量方程？
答案：这里说的是求解过程中，比如温度变化不大时，粘度可以认为是常数，这
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样流体运动不受温度场的影响，流场可以独立于温度场求解，这时，可以先从连续方程和动量方程中求解出速度和压力来，然后带入能量方程中求出温度来。并 不是说不考虑能量方程，只是它们间的相互作用可以不考虑。也就是说将运动 和传热问题分开来分析了。所以叫segregated，而coupled，是由于几个因素相 互影响不能忽略，比如粘度时温度和函数。等等，必须同时考虑，所以在求解 时，要同时解出来，不分先后。所以叫耦合。
（6）在DPM（discrete phase model）中，有分散相（particle）位置定义，即first position 和last position，请问各位这两项分别代表什么，要是需要定义多个particle 的位置，该怎么操作？ 答案：
first position 是你选group 时第一个喷口的位置，last 嘛就是最后那个了 你想定义多个的话，就多产生几个injection 好了啊
（7）我用DPM 模型模拟粉尘在湍流中的扩散，现有关于离散相参数设置的问题不明，就是在设置两相耦合设置的时候，Number Of Continuous Phase Iterations Per DPM Iteration 也就是迭代计算的时间间隔数应该设多少？如果太大是不是 耦合的不好，而太小对连续相影响太大，引起波动不容易收敛。
答案：Number Of Continuous Phase Iterations Per DPM Iteration 我通常设为20 次 （8）我用颗粒云模型计算出来的结果跟用随机轨道模型的结果不同啊，颗粒云 中的最小颗粒群半径应该是0 吧，那么设置不同的最大颗粒群半径结果也有很 大差异，现在关键是颗粒云模型的最小以及最大颗粒群半径应该设多少，这个数如果大于某个数值结果就都一样了，如果较小对结果影响就很大
答案：用颗粒云模型计算出来的结果跟用随机轨道模型的结果不同。这很正常啊，因为两者的模拟方式不同，怎可能期待会有相同的結果？设置不同的最大颗粒群半径结果也有很大差异，這也是很合理的！顆粒的大小本来就会影响流场的性质。 我发现耦合的时间间隔对结果的影响不是很大，那么设10，20 也都差不多。关键是颗粒云模型的最小以及最大颗粒群半径应该设多少？顆粒半径的大小， 应该取决于要模拟的物体其半径有多大（可以估计）。
_________________________________________________ 壁面热边界条件中的所有参数结合不同的壁面种类进行说明：
一、主要壁面边界参数的说明
1、壁面厚度(Wall Thickness):指定流场中Wall 的厚度，默认值0，作为0 厚度的Wall 来处理。当给定厚度的时候，因为壁本身有一定的面积，它和厚度的乘
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积得到Wall 的体积，由于固体材料有一定的热容，所以这样设置后Wall 条件就有一定的热吸收和贮存的能力。一般来讲，如果在建模时把较厚的壁简化成壁面的话，有时就要考虑这种壁面的热吸收和贮存效应。
2、壁面热产生率（Heat Generator Rate）：单位体积的Wall 产生的热量。这里不要误解，因为和壁面的厚度配合使用，所以它是体积单位的倒数。如果壁面厚度为0，这个壁面热产生率也就没有意义了，因为有厚度的壁面才是有体积的壁面。
一般来讲，这种条件用来处理总的发热流率已知，均匀壁面散热问题。 注意：这两个条件和具体的壁面种类选取无关，故放在前面，单独分析。 3、热流壁(Heat Flux)：这是一个最常用的壁面条件，给定壁面的热流，通过计算可以得到壁面的温度。(**如果热流为0，就是简单而著名的绝热壁条件。) 4、温度壁（Temperature）：这个温度壁可以简单的给定常数温度，形成恒温壁，也可以用UDF 等指定随时间变化的温度。这种条件下，可以得到整个流场对壁面的热流率。
5、对流壁（Convection）：对流壁要求指定外部热对流系数（ExternalHeat Transfer Coefficient ）和外部参考温度（ External Heat SinkTemperature）,它的物理意义是，相当于在流场外，也就是壁面外指定一个给定温度和对流系数的对流源，它们向流场内通过对流的方式传输热流。
特别要注意的是，在对流壁的界面中，它们分别写成 Heat TransferCoefficient 和Free Stream Temperature。
6、辐射壁（Radiation）：辐射壁要求指定外部辐射系数（Emissivityof The External Wall Surface）和外部辐射参考温度（ Temperature ofThe Radiation Source or Sink On The Exterior）,它的物理意义是，相当于在流场外，也就是壁面外指定一个给定温度和辐射系数的辐射源，它们向流场内通过辐射的方式传输热量。
特别要注意的是，在辐射壁的界面中，它们分别写成ExternalEmissivity和External Radiation Temperature
7、对流和辐射混合壁（Mixed）：这就是5和6中讲到的两种壁的混合,在这里就不多讲了。
8、内部辐射系数（Internal Emissivity）：当采用辐射模型计算流场热辐射的时候，如离散坐标辐射模型（DO）等，在壁面条件中增加了这样一个参数。它是一个控制壁面热辐射流率的参数。它的选定根据固体材料的种类选定。这可以查材料手册得到。
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