拉格朗日法常用来求解颗粒、气泡等离散介质在连续介质中的运动,OpenFOAM 提供了基础的拉格朗日法类库,可满足一些常见需求,可实现流体-颗粒双向耦合加上颗粒之间的相互作用,它提供了独特的MPPIC(Multiphase Particles in Cell)算法,可以在计算精度和代价之间取得平衡。但在处理不规则颗粒方面还缺少高效的方案,无法和专业的DEM(Discrete Element Method)软件媲美。
solidParticle 库是一个简单的示例,结构简单,抽象层次较低,容易理解,适合作为初学拉格朗日方法的切入点。solidParticle 库并未应用于任何原生的 OpenFOAM 求解器,一个原因是 solidParticle 的功能可通过 MPPIC 简化后实现,OpenFOAM 原生的求解器更注重通用性,因而提供了 MPPICFoam 和 MPPICInterFoam(仅ESI)。
solidParticle 的这些特点使得二次开发较 MPPIC 容易,本文的目标是在水气两相流求解器 interFoam 中的适配 solidParticle 库,求解水气两相流的同时求解颗粒运动。
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