STAR-CCM 多相流-颗粒流计算8讲：颗粒侵蚀、运动、喷涂、复杂形状颗粒和无网格颗粒仿真分析

课程介绍：

一、关于课程

多相流分为拉格朗日多相流和欧拉多相流，如下图。

拉格朗日多相：求解在拉格朗日架构中的离散相包括固体颗粒、液滴、气泡和无质量（虚拟）颗粒。

离散元法（DEM）将拉格朗日建模方法延伸到包括密集颗粒流。DEM 的鲜明特征在于，运动方程中包括了颗粒间接触力。对于高负载流体（即，大量相互作用的颗粒），这些力不容忽视.

在拉格朗日架构中，使用拉格朗日多相模型建模的离散相称为拉格朗日相。可以对（实际）材料颗粒或（虚拟）无质量颗粒进行建模。 

拉格朗日多相流的材料模型可用于表示单组分气体、单组分或多组分液体和单组分固体，以及恒密度或多项式密度状态方程。 

在求解动量方程时，动量守恒方程控制材料颗粒流并可选择性地包括曳力、虚拟质量力和用户自定义的力。 

在求解动量方程时，能量守恒方程包括对流热传递和（可选）用户自定义的能量源。

离散型适用于气体介质中的液滴，其特定模型包括质量守恒方程，用于说明因蒸发或冷凝而导致液滴质量发生的变化，包括初次雾化和二次破碎模型。

离散相的边界条件定义颗粒与边界之间的相互作用，比如可选择性地将这些边界处的侵蚀视为由颗粒引起。

在拉格朗日多相流中，所有的颗粒都是通喷射器进入计算域的，喷射器定义每个颗粒的初始条件，即将颗粒引入模拟的方式和位置。

连续相的状态会影响离散相的状态，如果采用用双向耦合，离散相也会影响连续相，这样在相间质量、动量和能量传递效应中，连续相和离散相相互影响。

典型的应用场景如下:

• 气流中颗粒的运动；
• 计算颗粒间的相互作用；
• 颗粒与流体之间的双向耦合；
• 液滴的雾化、二次破碎，蒸发等；
• 颗粒对固体的侵蚀。

气流中颗粒的运动

颗粒侵蚀固体

传送带上的固体颗粒

鼓风炉中的固体颗粒

复杂形状的颗粒运动

对颗粒进行喷涂

无网格计算颗粒流

二、课程安排

STAR-CCM 颗粒流工程计算8讲