CFD-DEM模型最优网格尺寸的理论推证

作者:姚鹏; 王远; 冒刘鹏; 苏敏*
来源:泥沙研究, 2023, 48(05): 1-7+34.
DOI:10.16239/j.cnki.0468-155x.2023.05.001

摘要

在多相流数值模拟中,合理确定流体网格尺寸对未解析CFD-DEM模型计算精度至关重要。针对网格尺寸问题,以单颗粒沉降运动为例,结合CFD-DEM数值模型,对最优网格尺寸开展了理论推证研究。研究表明,网格尺寸变化通过孔隙率参数影响颗粒拖曳力的分配,进而影响数值模拟的结果。基于此,提出了多相流中考虑孔隙率影响的阻力系数推导方法,并以Gidaspow模式为例,对比分析了不同孔隙率条件下单颗粒沉降的理论、试验与数值结果,验证了理论推导方法的合理性。结果表明,处于滞性状态下的颗粒受网格尺寸影响较大,建议网格尺寸大于颗粒尺寸的5倍;处于过渡状态和紊动状态下的颗粒影响较小,建议网格大于粒径3倍。研究结果可为多相流在流固耦合参数设置提供理论支撑。

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