124、Fluent易混淆概念2：DPM模型Parcel数量≠真实颗粒数量

很多同学使用Fluent DPM模型模拟颗粒流动时，一般都需要关注颗粒数量这个概念，经常会产生疑问：

“明明我喷了上百万颗粒，可Fluent显示的总共才几百个Parcel，是不是我模型设置错了？！”

 “DPM模型颗粒数量似乎无法更改，只能由入射面的face数量决定”

实际上，大部分同学这里所说的颗粒数量其实都是指Parcel数量，但Parcel数量与真实颗粒数量是完全不同的概念，很多同学都弄混淆了。

今天这篇文章，就帮你彻底搞清楚DPM中的Parcel，到底是怎么回事。

在DPM里，Parcel是用来代表一群物理颗粒的计算单元，也叫做“颗粒包”。你可以将它理解为一个“代表” 或 “样本”。

一个Parcel在计算中代表着一群具有完全相同属性（如尺寸、速度、温度、成分、位置）的真实颗粒。

Parcel ≠ 一个颗粒

Parcel = 一堆相同条件的颗粒的代表

每个Parcel都有：

• 代表的颗粒数量

• 所代表颗粒的物理属性（直径、密度、初速度、温度）

• 在流场中计算运动、传热、相互作用

 

你可以把Parcel看成一个“虚拟颗粒”，它的行为代表了它所对应那群真实颗粒的平均状态。

这是很多初学者最容易踩的坑：DPM中Parcel的数量和你模拟的颗粒总数量不是一回事！

 

举个例子：

你设置喷出2000个Parcel，每个Parcel代表10000颗粒，那总颗粒数量=2000×10000=2000万颗。

Fluent在求解中只计算2000个Parcel的运动，但后处理中可以基于Parcel的代表颗粒数得到整体的质量流率、沉积率等。

 

所以，Parcel数量是“用于数值计算的代表点”，而不是物理颗粒的总数。

原因非常直接：计算资源限制和效率要求。

真实的颗粒系统（如喷雾、流化床、煤粉燃烧）往往包含天文数字的颗粒（10⁹, 10¹²甚至更多）。即使是当今最强大的超级计算机，也无法承受直接追踪如此庞大数量个体的计算负担

 

如果要追踪每一颗粒：

• 每颗粒需要独立积分运动方程

• 每颗粒需要耦合主流流场进行动量、能量交换

• 颗粒数常常是几百万、几亿，计算量极其巨大

 

使用Parcel后：

• 只需要追踪少量Parcel

• 每个Parcel“汇总”了它所代表的颗粒的影响

• 大幅减少计算所需的内存和时间

• 能在保证统计准确性的同时实现高效模拟

这是DPM和Eulerian-Eulerian模型最大的区别之一：Parcel思想让Lagrangian方法能处理高数量级颗粒问题。

Parcel有体积和质量—并且它们是基于Parcel所代表的颗粒总和计算的。

Parcel的总质量 = Parcel内颗粒数量 × 单颗粒质量

Parcel的总体积 = Parcel内颗粒数量 × 单颗粒体积

这些参数在DPM计算中用于：

• 计算颗粒动量变化（拖曳、惯性力）
  

• 计算颗粒与流体的能量交换（温度变化、蒸发）
  

• 生成流场源项（颗粒对连续相的反馈）

 

但要注意：Parcel在计算其轨迹时，它被视为一个质点，具有位置、速度等属性，但其本身不占据空间体积。

也就是说Parcel本身没有体积，但它携带了它所代表的真实颗粒的尺寸信息。

Parcel只是代表体积和质量！正是因为这个原因，DPM模型无法模拟颗粒间的碰撞。

现在我们明白了Parcel数量并不是真正的颗粒数量，现在又出现了新的问题：真正的颗粒数量到底应该怎么查看？？

 

这才是很多同学最关心的问题！！！下篇文章我们来详细说一说如何计算真正的颗粒数量！！

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