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基于DPM的室内颗粒物浓度场求解问题

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发表于 2021-7-12 15:46:14 | 显示全部楼层 |阅读模式

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最近在学习FLUENT中的DPM部分,主要用于室内颗粒物扩散模拟,在基本了解相关设置后,以文献中实验数据进行模拟对比,稳态速度场的模拟结果与实验吻合较好,但在模拟颗粒物浓度时并不顺利。
按实验文献中所述,取颗粒直径1e-05m,密度1400kg/m3,随送风口进入0.225m/s,由于未提供颗粒质量流速(文中献取送风口浓度归一化处理),自设为1.2e-5kg/s,其余边界设置大致如下:inlet(escape)、outlet(escape)、wall(trap)。等温环境下考虑颗粒受到重力、浮力、拖拽力。不考虑复杂变化。
求解设置方面,残差统一设置1e-6,其余保持默认。

                               
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图1  房间几何模型
起初为得到颗粒物浓度分布,开启相间耦合(interaction with continuous phase)和随机模型(discrete Random wall model),未开启DPM非稳态,我的理解目前应算是瞬态连续相+稳态DPM。颗粒物轨迹与浓度云图如下所示,这里并未给出以出风口浓度0.0333kg/m3归一化处理的云图。图4是原文献中归一化浓度模拟结果,可以说是很失败了。

                               
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颗粒物轨迹图

                               
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                               (a)                                                                                                (b)
y=0.2m处的颗粒物浓度云图,(a) 本人,(b)  文献   
由于最近刚接触DPM,自然而然想用耦合来直接得到颗粒物浓度,但实际很不理想。之后回顾文献,有提到单向耦合/非耦合(the one-way coupling assumption)的说明,对于体积分数小于10%且粒径10微米的室内颗粒物,这应该是满足的。
所以目前的想法主要是:
1. 能否在单向耦合的情况下得出颗粒物浓度场,本人编程(udf)接触不多,如果能直接在tecplot软件通过基础操作里得出当然最好。
2. 原文献是实验结合模拟,实验浓度监测是一种Hardalupas和Taylor(1989)提出的基于渡越时间的算法,FLUENT帮助文档提到“DPM Concentration is the total concentration of the particles in all phases in a cell”,难道是因为颗粒物浓度计算方法不同而导致的最终结果大相径庭吗?另外,在网上也有人提到一种与停滞时间相关PSIC计算浓度的说法,对于这方面,想请教下各位的理解和帮助。
DPM基础设置方面本人感觉差不多了,原想着先做个简单验证,再逐渐深化,没成想颗粒物浓度场这么难为人。
在此求助各位专家同行,不甚感激(^人^)

 楼主| 发表于 2021-7-16 14:05:01 | 显示全部楼层
第一次,图片问题没注意到,抱歉,补上了
房间几何模型.png
颗粒物轨迹图.png
y=0.2m处的颗粒物浓度云图(本人).png
y=0.2m处的颗粒物浓度云图(文献).png
发表于 2021-7-19 21:24:45 | 显示全部楼层
您好,我也在做DPM,,有些问题,可以请教下么,,v   wmx7766,,,或者我加您也行
发表于 2022-5-8 09:42:17 | 显示全部楼层
楼主,解决了吗,我也遇到同样的问题
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