2.3.6 离散相模型设置

Fluent可以用离散相模型计算散布在流场中的粒子运动和轨迹，例如在油气混合汽中，空气是连续相，散布在空气中的细小油滴则是离散相。连续相的计算可以用求解流场控制方程的方式完成，而离散相的运动和轨迹则需要用离散相模型进行计算。

离散相模型实际上是连续相和离散相物质相互作用的模型。在涉及离散相模型的计算过程中，通常是先计算连续相流场，再用流场变量通过离散相模型计算离散相粒子受到的作用力，并确定其运动和轨迹。

离散相计算是在拉格朗日观点下进行的，即在计算过程中以单个粒子为对象进行计算，而不像连续相计算那样是在欧拉观点下，以空间点为对象进行计算。例如，在油气混合汽的计算中，作为连续相的空气，其计算结果是以空间点上的压强、温度、密度等变量分布为表现形式的，而作为离散相的油滴，却是以某个油滴的受力、速度、轨迹作为表现形式的。

在浏览树中双击“设置”→“模型”→“离散相”选项，弹出“离散相模型”对话框，如图2-45所示。

离散相模型可以计算的内容如下。

1）离散相轨迹计算，可以考虑的因素包括离散相惯性、气动阻力、重力，可以分析定常和非定常流动。

2）可以考虑湍流对离散相运动的干扰作用。

3）可以考虑离散相的加热和冷却。

4）可以考虑液态离散相粒子的蒸发和沸腾过程。

5）可以计算燃烧的离散相粒子运动，包括气化过程和煤粉燃烧过程。

6）既可以将连续相与离散相计算相互耦合，也可以分别计算。

图2-45 “离散相模型”对话框

7）可以考虑液滴的破裂和聚合过程。

可见，离散相模型可以计算的实际问题非常广泛。

单击“离散相模型”对话框中的“喷射源”按钮，弹出图2-46所示的“喷射源”对话框，可以进行喷射源的创建、删除、复制等操作。

单击“创建”按钮，弹出图2-47所示的“设置喷射源属性”对话框。在“粒子类型”下可以进行颗粒的类型设置，在“材料”下拉列表框中选择颗粒的材料特性，在“喷射源类型”下拉列表框中选择颗粒喷入的特性，例如从面、从特定的点喷入，在“点属性”选项卡中可以设置喷入速度、颗粒直径等参数。

图2-46 “喷射源”对话框

图2-47 “设置喷射源属性”对话框

切换到“物理模型”选项卡，如图2-48所示，在“曳力准则”下拉列表框中可以进行受力模型设置。

图2-48 “物理模型”选项卡