Fluent DPM模型如何控制入射的Parcel数量

1.Parcel和颗粒数量的区别

这里要先澄清一个概念，我们常说的Fluenpt DPM模型中入射颗粒数量大部分情况下都是指Parcel数量，而不是真正的颗粒数量。DPM模型是不能直接设置颗粒数量的，而是通过Parcel来设置。当然，Parcel和颗粒数量可以进行换算。

这里简单介绍一下两者的区别：

颗粒指的是物理上存在的单个离散相颗粒。每个颗粒代表一个实际的离散相粒子，它可能是液滴、固体颗粒或气泡。

Parcel就是颗粒团，一个Parcel可以代表多个具有相同性质（如直径、速度、温度、组成等）的颗粒群体。

为什么要使用parcel而不让我们直接定义颗粒数量呢？？

通过这种方式，Fluent 不需要为每个实际颗粒单独计算，而是通过追踪少量的包裹来间接反映离散相的行为，这样可以大大减小计算量。如果以真实的颗粒进行计算，颗粒数量很多的工况是计算不了的。

一般来说，如果以Surface作为入射面，Parcel的数量是由入射面的face数决定的。那如何来控制入射的parcel数呢？？？？我做了一些研究和整理，这里分享给大家。内容总结不易，希望大家多多点赞、转发、在看

2. 入射类型为surface

对于surface，一般入射parcel量就是入口面的face数量，但可以通过三点创建面的方式来改变颗粒数量。但只对三维模型有效。下图是模型inlet的基本参数，后面会使用到

2.1 由inlet的face数量控制parcel数量

以下图为例，inlet为一个矩形面

Injection Type选择surface，Injection Surfaces选择上面的inlet_square，其他的默认选择即可。

对Fluent简单设置即可，设置边界条件，入口流速为2m/s

标准初始化后简单计算几步

后处理中双击Particle Tracks

选中injection-0，点击Display，可以看到颗粒轨迹，且文本控制栏输出400个parcel，即inlet_square的face数

2.2 自定义parcel数量

在上面设置的基础上，新建plane。Domain--Surface

选择Plane

New Surface Name设置为injection1(自己命名即可)，Method选择Three Points

根据三点建面方法，创建入口面。首先需要确定inlet_square上三个点的坐标。

在Plane Surface界面输入上述三个点的坐标，新建的面会和inlet_square面重合。

勾选Bounded和Sample Points。在下面输入采样点数据，Edge1和Edge2分别输入10，点击Create。

查看采样点，点击Display，勾选刚才新建的面Injection1，可以查看采样点

注：这里的Edge1和Edge2数值的乘积即为采样点个数，即parcel数量。Edge1的数值和Edge2的数值代表着不同的分配比例。如Edge1输入100，Edge2输入10，则表示Edge1边的采样点数据更多，颗粒入射更多

回到Injection界面，Injection Surfaces选择injection1，点击OK

回到Particle Tracks，点击Display，可以看到parcel数量明显变少，且文本控制栏输出100个parcel

Edge1输入100，Edge2输入10，则结果为

2.3 三点建面：圆面

上面的inlet是矩形面，如果inlet是圆面怎么办？？

创建圆柱形计算域，先以圆面作为入射面

结果如下，跟踪了804个parcel

对inlet三点建面

输入坐标，且Edge1和Edge2都输入10。可以看到inlet面上出现了新建的矩形区域，也就是说三点建面并不能覆盖整个圆面

查看采样点数据也是如此

跟踪100个parcel，但采样点数据并不全覆盖圆面。

这说明三点建面方式只适用于矩形面，对于其他面并不适合

2.4 三点建面圆面补救办法

既然选取圆面上的三个点无法覆盖整个圆面，那就选取圆面外的三个点。做圆的外切矩形，可以获得外切矩形的三个坐标，以这三个坐标建面可以将圆面全覆盖。

三点建面如下，可以看到确实全覆盖了

但存在一个问题，就是采样点会落到计算域外面，因此真正的采样点个数并不是设置的Edge1和Edge2的乘积

需要根据面积进行换算，下面的公式只是我个人的估算公式，没有任何依据，请谨慎使用

对于本例，计算出的真正的parcel数为63.6。

实际上有60个采样点

注：

• 这种换算方式是基于Edge1和Edge2相同，如果不相同，则不能这种简单换算。
• Edge1和Edge2的数值越小，换算越不精确。数值越大，换算越精确。如Edge1和Edge2都为100，则

实际上的采样点个数为7668

2.5 如何查看真正的Parcel个数？？

上面我们只是估算处理采样点个数，那如何查看真正的采样点个数呢？有三种办法。

方法1：显示采样点，然后数采样点的个数

方法2：点击颗粒追踪，查看追踪的parcel数

方法3：直接查看采样点个数，同时还能够查看其他面的face数量(比较好的方法)

在Display选中所有想要查看的面，点击Display。会在图形界面显示所勾选的Surfaces

Surface---Manage，选中刚才勾选的其中一个surface，在右边会显示采样点个数。如创建的injection3估算的采样点是63.6，追踪颗粒显示的是60，这里显示的也是60.

也可以查看原有Surface的face数

3. 入射类型不是surface

通过Number of Streams来确定parcel数量

对于group、cone (only in 3D)、plain-orifice atomizer、pressure-swirl atomizer、air-blast-atomizer、flat-fan-atomizer、effervescent-atomizer均可通过Number of Streams来确定parcel数量。

这里以group为例，设置Number of Streams为20。还需要设置起始点和最后一个点。两点确定一条线，Number of Streams即在这条线上均匀分布。

根据下图，设置这条线为inlet的直径。

颗粒跟踪可以看到共有20个parcel

4. 其他不确定是否可行的方式

number of  tries，来自网络的方法

在随机追踪界面可以勾选随机游走模型，进而勾选尝试次数

改变这个参数确实会多追踪颗粒，本来20个parcel，设置为5后变为了100个parcel

以上均为个人尝试总结，仅代表个人观点。这里附上上述内容的源文件。

内容总结不易，希望大家多多点赞、转发、在看

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