DPM|03Injection设置 原创

导读：介绍粒子注入设置方法。

粒子注入（Particle Injection）

• 在CFD中，注入是指将离散的颗粒、液滴或气泡引入连续相（流体）中
• m这些颗粒可以代表各种物质，如灰尘、花粉、燃料液滴等，它们的行为可以显著影响整体流动
• Fluent提供了几种类型离散相的注入。离散相可以定义为特定的性质和分布，包括粒度分布的质量分数与直径的关系。
• 注入点，平面和注入的文件也可以创建，并且可以设置各种分布及粒子定义。

Injection设置流程

1、 访问Injection面板并创建新的Injection

2、选择Injection Particle Type：可以根据模拟需求选择粒子类型。例如，流体粒子可选择"Massless"类型，惰性粒子则选择"'Inert"类型。

3、定义Injection Point Properties：输入注入所需的必要属性。包括注入起始点的坐标、若非连续注射时的起始与停止时间，以及其他属性如颗粒直径、密度、速度、温度等。

4、引入多组分粒子：如果存在两种或更多组分，则该粒子可被定义为"多组分颗粒"

5、使用输入文本文件定义注入：对于涉及在不同位置注入多个粒子的复杂模拟，使用输入文本文件来定义注入更为高效。在"Injection"面板中，选择创建。对于"Injection Type"，选择"File"。浏览并选择包含注入信息的输入文本文件。

6、考虑湍流作用：定义湍流边界

Injection定义

• 每个Injection定义包括：
• Particle type
• Material
• Initial conditions
• 燃烧颗粒与液滴需明确目标种类
• 随机追踪法（turbulent dispersion）用于模拟湍流扩散
• 粒子旋转可被建模，附加方程用于计算包含粒子的扭矩平衡（旋转阻力、马格努斯升力）

注入和颗粒类型

• Injection Types包括：Single, group, cone , surface, volume , plain-orifice atomizer, pressureswirl atomizer, air-blast-atomizer, flat-fanatomizer, effervescent-atomizer, file, condensate
• Particle Types包括：Massless, Inert, Droplet, Combusting, Multicomponent

湍流设置

• 当流动为湍流时，可以考虑湍流对粒子运动的影响
• 在一个高度湍流的系统中，粒子将有一个平均轨迹，同时也会受到基于涡的随机运动影响
• 可以忽略涡的影响，也可以用discrete random walk模型追踪随机运动
• 当包裹穿过一个网格时，它会根据湍流动能和粒子惯性得到一个小的推动，前提是有足够的“try”。

• 当粒子进入湍流涡流时，它们会在穿越涡流期间尽量跟随涡流运动。这种效应会导致横向分散现象，在建模时必须考虑这一因素，采用Discrete random walk model（随机跟踪）
• 说明流动特性的局部变化
• 在运行稳态粒子跟踪时，需要足够的尝试次数（Number of Tries）来准确捕获湍流分散：需要获得统计学上有意义的采样，尝试次数不足可能导致粒子源分布不平滑所引起的收敛问题
• 对于对于非稳态粒子跟踪，Number of Tries需要设置为1