dpm中如何知道颗粒的受力？

passflame

在离散相模型中如何看出某个颗粒在流场中的受力情况？

fty0083

有控制选项的。
先说一下fluent可以计算的受力：拖曳力，重力，布朗扩散力，Saffman升力，热泳力，自定义体积力。就这些。

拖曳力是默认激活的，具体参数在define里面的DPM模型里给定；重力，如果你给定了外部重力方向，那么颗粒重力也是直接计算的；布朗扩散力、Saffman升力、热泳力在define的DPM里面有一页，可以通过分别选取进行激活；其他的力，比如虚体积力什么的，你只能回算成体积力，用UDF给定自定义体积力计算。

sxlflgj

不知道如何编写UDF输入虚拟体积力，还望指点，给个简单例子。因为虚拟体积力中两个时间倒数不知道如何编写，还望指点。。谢谢。。

fty0083

你说的应该是added mass force吧，问题应该集中在里面有个气流加速度与颗粒加速度的差，就是那个du/dt和dv/dt。加速度是没法直接取到的，但是可以用前后两个时刻的速度计算，按照一阶隐式差分的话
dv / dt =[ v(i) - v(i-1) ] / dt
如果是二阶的话
dv/dt = [ v(i)^2 + v(i-2)^2 - 2v(i-1) ]/ (dt^2)
这里有两个问题，一个是上一个时刻的速度，另一个是dt的选取。
    先说简单的，dt，就是时间。颗粒计算的时间，有一个宏P_DT(p)，这个是计算颗粒时用的时间步长，和fluent中设置的time step以及dpm里面设定的particle time step都不一样。用上面的宏取那个时间。
    下面说一下那个速度的选取。建议你用P_REAL(p)，就是那个particle scale存储颗粒在上个时刻的速度。注意，这个时刻是指的颗粒迭代时刻。我做过检验，及时在一个颗粒time step里面，dpm也要迭代很多小时间步长，这个小时间步长到底多长我还不清楚，只是知道它等于P_DT(p)的值。那么你先写一个DPM_TIMESTEP这个宏，宏里面存储P_VEL(p)的值到P_REAL(p)，x方向和y方向分别用一个scalar，那么就呀2个scalar。在写体积力的时候，把这个速度调用出来，作为上一时刻的速度，就可以了。唯一要注意的是，DPM_TIMESTEP宏和DPM_BODYFORCE这两个宏的调用顺序，你自己测试一下吧。如果系统先调用DPM_BODYFORCE，后调用DPM_TIMESTEP的话，那么上面的方法是没有问题的。但是，如果DPM先调用的DPM_TIMESTEP的话，你再考虑一下这个scalar的更新位置。总之，就是把上一个时刻颗粒的运动速度存起来，再调出来。
    此外，还涉及到流体的运动速度这个问题，这个比较麻烦。如果你是单边耦合的话，它就是0。如果是双边耦合的话，那你就把速度存到UDM里面，用的时候调出来吧。不过，估计也是0。因为，求解的时候，颗粒的计算步长太短了，流体速度基本没什么变化。

不知道，上面的东西，你看懂没。给你个小例子写体积力。
DEFINE_DPM_BODY_FORCE(particle_body_force,p,i)
{
real bforce;
if(P_TIME(p)>=TSTART)
{
if(i==0) bforce=function_x(*****);    //x方向体积力，注意是单位质量上的，也就是说，算的时候实际是体积力加速度  F_body / mass_p
else if(i==1) bforce=-function_y(*****);    //y方向体积力
}
else
bforce=0.0;     //这个是假设初始时刻，体积力为0
/* an acceleration should be returned */
return (bforce/P_MASS(p));     
}