CFD:层流反应器的多相流建模

计算科学 流体动力学 芬尼克斯 层流
2021-12-24 16:41:28

我计划使用计算流体动力学 (CFD) 对下图中显示的层流反应器进行建模。层流反应器用于研究多相流:一层保护气溶胶流的鞘气。

层流反应器

目前,我正在缩小要使用的软件的范围。在我对 CFD 的(有限)理解中,ANSYS Fluent 和 Comsol 都是对该系统建模的有效商业选择。但是,两者都带来了封闭源代码和许可成本的麻烦。

作为开源替代品,我正在考虑openFOAMFEnics如果我理解正确,两者都有我需要的大部分(基本求解器、多相流、粒子跟踪)。但是,它们是否具有跟踪粒度分布动态的功能?该特征对于气溶胶建模很重要。

此外,有没有人在 openFOAM 或 FEnics 中对层流反应器进行过建模?谷歌搜索这个主题没有找到任何有用的信息。

我很感谢任何建议。在这一点上,我的 CFD 技能仅限于单相不可压缩层流。我计划通过这个项目了解更多。

2个回答

我不知道FEniCS中的这些东西。对于 openFOAM,有用于多相流的库。本文已经完成并讨论了在 openFOAM 中使用种群平衡方程来跟踪粒度分布

“openFOAM 或 FEniCS”这个问题可以通过决定是否要使用有限体积或有限元进行离散化来决定。如果您主要关心的是稳健和快速的模拟,我建议您坚持使用有限体积和 openFOAM。如果你有更多的时间,并且如果你想依赖比稳定的数值方案更干净和一致的方案,有限元和 FEniCS 可能是更好的选择。

鉴于您的问题的复杂多相性质以及粒子跟踪的需要,您可以考虑使用基于格子玻尔兹曼方法的求解器,该求解器在这两个领域都表现出色。

在您的开源工具列表中,您可以添加格玻尔兹曼求解器Palabos正如您从网页上的示例中看到的那样,它提供了您正在寻找的模型。