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有关微生物生物特性在fluent中的体现的问题

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发表于 2018-3-9 11:21:11 | 显示全部楼层 |阅读模式

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如题,本人做的课题是真菌孢子在通风管道内的悬浮释放过程,现在最大的问题就是如何在fluent中体现真菌孢子的生物特性而不是和普通颗粒物一样,
      我认为真菌孢子具有的生物特性有如下几点:
      1.生长繁殖特性,即孢子在沉积在粘性底层或者悬浮的过程中遇到合适的温湿度会繁殖,简单的说就有可能由一个产生多个孢子;
      2.衰减,又分为其重力衰减,即由于重力沉积穿过层流边界层沉降到壁面上;碰撞衰减;自然衰减,即由于其他各种因素导致真菌孢子可能会自然死亡,现有其指数衰减曲线:N=N0*e^(-kt),k指每分钟衰减速率,N0指t=0时刻真菌孢子浓度,N指t时刻的真菌孢子的浓度。
        3.可能还有蒸发、凝并等一些性质;
        现在我的问题就是如何把这些性质考虑到fluent中,我的一个想法是找到各自变化方程,然后通过某种方法使用UDF去实现这和过程,这只是我现在的一个想法,因为具体的方程我还没找到,而且UDF我没有接触过也不会用,所以问下一大家有没有什么好的建议呢?
   谢谢大家
 楼主| 发表于 2018-3-9 11:30:14 | 显示全部楼层
还是由其他什么好的简化的方法吗
 楼主| 发表于 2018-3-11 14:06:58 | 显示全部楼层
大家的不管是一点想法也好还是建议也好,都是对我的最大的帮助
发表于 2018-3-11 19:14:23 | 显示全部楼层
自己编程恐怕更容易,挺有意思的问题
 楼主| 发表于 2018-3-12 20:35:57 | 显示全部楼层
onesupeng 发表于 2018-3-11 19:14
自己编程恐怕更容易,挺有意思的问题

谢谢您的回复!!
您针对我这个课题在内容上有什么想法吗,或者对于我该进行什么工作有什么建议吗,
发表于 2018-3-13 09:54:15 | 显示全部楼层
天儿 发表于 2018-3-12 22:35
谢谢您的回复!!
您针对我这个课题在内容上有什么想法吗,或者对于我该进行什么工作有什么建议吗,

简单点说,关于微生物部分,是一个带源项的对流扩散方程;对流项,解决流动引起的疏运问题;扩散项玩的是扩散系数,分自然扩散、趋化效应等,是一个非线性/非定常扩散系数;源项解决生长和死亡的问题,应该是一个流动、时间、食物等的函数。。。

流动部分和其他没有太大的区别,除非你想考虑由于微生物运动引起的流动扰动,但这个不是一般小规模计算能实现的;如果实在想做或许做一个模化处理。。。

综合上述,自己做应该更简单点
 楼主| 发表于 2018-3-13 20:55:07 | 显示全部楼层
onesupeng 发表于 2018-3-13 09:54
简单点说,关于微生物部分,是一个带源项的对流扩散方程;对流项,解决流动引起的疏运问题;扩散项玩的是 ...

再次感谢您的回复,您的建议对我的启发很大,下面是今天我的一些思考:
   1.对于真菌孢子可能的生长、死亡,您所说的修改源项使其成为一个真菌孢子的数量随流动、时间、环境条件等因素而变化的函数,恕学生实在愚钝,有点不知如何下手,若老师有时间还希望再给点提示。另外您看看我的想法合不合适,我通过修改fluent的DPM模型设置中的point properties中的total flow rate,通过UDF定义质量流率与时间、温度、湿度等一系列因素变化的函数来达到初始真菌孢子浓度随环境变化的一个目的;
   2.由于真菌孢子沉积在固体壁面上会与壁面产生粘附力,导致风吹来时孢子悬浮情况与普通颗粒物的悬浮可能会有所不同,对于这种情况的简化,我认为是不是可以通过更改固体壁面边界条件中的reflect的法向反弹系数和切向反弹系数来实现,而具体的系数我再从论文中看看能不能计算出来。
期待您的回复!

发表于 2018-3-14 14:35:07 | 显示全部楼层
1. 参考林家翘“自然科学中确定性问题的应用数学”中阿米巴菌的做法,也许有启发;既然是一个研究,肯定不是简单就能搞定
2. 可能需要建立黏附模型,参见细胞做法,也许有一定的思路
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