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119、PBM模型边界条件不会设?这个工具一键生成粒径参数!

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1.软件介绍

PBM模型参数设置涉及到粒径分布的计算,而粒径分布计算比较复杂,需要计算出总体积分数和分区体积百分比。可以参考文章:一、视频教程-PBM模型参数详解


这种计算虽然复杂,但很多情况下都是流程化的东西,可以使用程序完成,因此我利用python语言(近1000行代码)做了一个PBM模型粒径分布的计算软件,实现体积分数、分区百分比、几何平均粒径的计算。


 

 

2.主要功能

主要功能如下:

1) 按照等体积比计算粒径分布(和PBM界面粒径计算相同)

 


2) 计算总体积分数:即边界条件需要设置的值Volume fraction


 

 

3) 计算几何平均粒径

4) 计算分区体积分数


 

5) 计算分区体积百分比:边界条件需要设置的值Bin-i-fraction


 

 

6) 生成粒径分布文件,可以以文件形式导入粒径;生成jou文件,自动设置PBM边界条件值


 

 

7) 画粒径分布曲线图,曲线图局部放大


 


8) 粒径分布对比


 

 

3.软件操作说明

3.1 根据体积等比计算粒径

软件打开之后的界面

 


根据最小粒径、分区个数、体积等比等设置好参数后,可以计算粒径分布。点击复 制粒径后,可以直接复 制粘贴到右边的粒径分布中


 


注:这里的计算方式和PBM模型界面的计算方式完全相同,具体的计算方法这里不展开说明

 

 

3.2 体积分数界面

需要已知粒径分布的情况下,输入数量分布或百分比分布。参数类型可以选择数量或者百分比。

a. 选择百分比

如果选择百分比,则需要提供总数量浓度;同时需要选择百分比的类型:小数或%。

 

注:

  • 对于小数,要求数量分布总和为1;对于%,则需要数量分布总和为100。如果不满足这个要求,则计算时会弹出提示框


 

 
  • 分区个数、数量个数及数量分布总和不需要设置,会根据下面的“粒径分布”和“数量分布(1/m3或百分比)”自动计算


  • 要求分区个数和数量个数完全相同,即每个粒径分区都要有数量浓度,实际上这是必然的。如果不满足这个要求,则计算时会弹出提示框


 


b. 选择数量

如果选择数量,则百分比和数量浓度(1/m3)直接不生效,只需要把每个分区的数量浓度输入即可。对数量分布总和没有要求,且数量分布总和即为总数量浓度


 

粒径分布和数量分布的输入

粒径分布和数量分布是已知的,一般是初始条件或者边界条件,通常来自实验数据。


粒径分布可以使用根据体积等比计算出的粒径,也可以输入任意的粒径分布,但只能按照升序或者降序的顺序输入。


数量分布比较随意,按照自己的数据输入即可,要和粒径分布的bin值一一对应




3.3 计算结果界面

在正确输入“体积分数计算”后,在“计算结果”界面可以进行计算。


 

a. 计算按钮

点击计算按钮,会计算出“总体积分数α”和“几何平均粒径”。其中“总体积分数α”即为PBM边界条件界面的Volume Fraction


 

同时下面的“各bin体积分数αi”和“各bin体积百分比fi”栏也会计算出数据。其中“各bin体积百分比fi”即为边界条件需要设置的值Bin-i-fraction


 


b. 生成jou文件按钮

可以看到,边界条件需要设置的值Bin-i-fraction一般都是多位小数,输入起来比较复杂,因此本软件可以直接生成jou文件,然后在Fluent中读取jou文件,可以自动设置好Volume Fraction值和Bin-i-fraction值。

 

注:生成的jou文件,会自动保存在软件目录下,读取的时候需要将其移动到cas文件下。


这个过程也会生成psd文件,即以文件形式导入粒径的文件。在PBM界面读取生成的psd文件即可。如果你的粒径分区不是按照体积等比的,就可以这样快速导入。


 


c. 画图按钮

根据输入的粒径分布,可以把PSD画出来。点击画图后,会自动弹出下面的“粒径分布图”。主要画了三个曲线图,如果参数类型选择的是百分比,则第一个图“对数曲线图”和第二个图“数量浓度百分比%”完全相同。如果参数类型选择的是“数量”,则第一个图就是数量分布图。


 

注:更改“体积分数计算”栏的参数后,需要点击计算,再点击画图,图像才会更新


d. 对比按钮

对比按钮是新开发的功能,本意是用来对比不同psd的。其界面和之前的界面类似,大家可以自行尝试,或者观看操作视频


 




来源:Fluent学习笔记
ACTFluent多相流pythonUM
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-07-17
最近编辑:11小时前
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