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的热量/质量传递。同时，在计算中，相间耦合以及耦合结果对离散相轨道、连 续相流动的影响均可考虑进去。当计算颗粒的轨道时，Fluent跟踪计算颗粒沿轨 道的热量、质量、动量的得到与损失，这些物理量可作用于随后的连续相的计 算中去。于是，在连续相影响离散相的同时，用户也可以考虑离散相对连续相 的作用。交替求解离散相与连续相的控制方程，直到二者均收敛（二者计算解 不再变化）为止，这样，就实现了双向耦合计算。
在采用FLUENT中的离散相模型时，需要定义每个粒子尺寸以及温度。这些初始条件以及有关离散相物理性质的输入量/质量计算的必要条件。轨迹以及热量/质量传递的计算是粒子的对流或辐射传热、质量传递以及粒子在流场运动时的。而预测所得的轨迹以及相关的质量、热量传递可以通过 1稳态问题建立及求解程序纲要
建立和求解稳态离散相问题的一般程序如下所示: (l)求解连续相流动; (2)生成离散相的入射;
(3)根据需要选择是否连续相与离散相关联求解; (4)用画图或者提取数据来跟踪离散相入射。 2非稳态问题建立及求解程序纲要
建立和求解非稳态离散相问题的一般程序如下所示: (l)生成离散相入射; (2)初始化流场;
(3)取合适的时间步长数目进行求解。随着求解的进行，粒子的位置将会被更新。
利用Fluent自带的空气雾化喷嘴模型预测雾化颗粒的颗粒行为。首先假设不带颗粒的空气为连续相，对其进行单相模拟。之后，假设雾化喷嘴喷出的甲烷颗粒为离散相，进行了气液两相耦合模拟。单相稳态模拟的基础上打开DPM模型（Discrete Phase Model ）加入离散相——甲烷雾滴进行两相耦合模拟，重点介绍了DPM中参数的设定。
1 打开DPM模型
利用Define/Models/Discrete Phase Model打开DPM，本文截取了Discrete Phase Model设置面板的一部分，对其中参数的设定进行详细的分析，如图1所示。
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图1 Discrete Phase Model面板
当模拟两相耦合过程时，用户应该首先计算得到收敛或部分收敛的连续相流场，然后再创建喷射源进行耦合计算。在每一轮离散相的计算，FLUENT 计算颗粒/液滴轨迹并且更新每一个流体计算单元内的相间动量、热量以及质量交换项。然后，这些交换项就会作用到随后的连续相的计算。耦合计算时FLUENT 在连续相迭代计算的过程中，按照一定的迭代步数间隔来计算离散相迭代。直到连续相的流场计算结果不再随着迭代步数加大而发生变化（即，达到了所有的收敛标准），耦合计算才会停止。当达到收敛时，离散相的轨迹也不再发生变化（若离散相轨迹发生变化将会导致连续相流场的变化）。 耦合计算的设定步骤如下： 1. 计算连续相流场；
2. 在Discrete Phase Model panel 面板中，激活Interaction with Continuous Phase 选项；
3. 在Number Of Continuous Phase Iterations Per DPM Iteration 文本框中设定颗粒轨迹的计算频率（即连续相迭代多少步，就进行一轮离散相的计算）。若用户设定此参数为5，即意味着在连续相进行了五步迭代之后，就开始离散相的迭代计算。两个离散相计算中间应该间隔多少连续相的迭代步，要视用户问题的物理意义而定。
需要注意的是，【***若此参数设定为0，那么FLUENT 将不进行离散相的计算。 】
另外，图1中绿色圈的2个参数是最大计算步数（Max. Number Of Steps）和积分尺度（Length Scale）。
最大计算步数（Max. Number Of Steps）是用积分方程(1)，(2) 求解颗粒轨道时，允许的最大时间步数。
当某个颗粒轨道计算达到此时间步数时，FLUENT 就自动中止了此颗粒的轨道计算，输出时，此颗粒被标记为“incomplete”。对最大时间步数的规定消除了
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对某些在流场中不停循环的颗粒的无休止的计算。但是，对于缺省的500 步的最大时间步数，很多问题的计算都不止这么多。这种情况下，当颗粒信息在输出时被标记未完成，而实际颗粒并不是在流场中无休止的打转，那么，用户可以增加最大时间步数[注]值得注意的是：设定上述各个参数的一个简便方法是，若用户希望颗粒穿越长度为D的计算域，那么用长度标尺乘以最大积分时间步数，其结果应该大致等于D，即等于所设定的Number Of Continuous Phase Iterations Per DPM Iteration的值。
2 创建injection
通过Define/injection/create进入创建injection面板，如下图所示：
在Injection Type中选择射流源类型，本文选定空气雾化喷嘴
(air-blast-atomizer)。在Particle Type中选择颗粒类型，本文选择Droplet液滴是一种存在于连续相气流中的液体颗粒。它服从力的平衡并受到加热／冷却的影响（由定律1 确定）。此外，他还由定律2 和3 确定自身的蒸发与沸腾（请参阅User’s Guide中的19.3.4）。只有传热选项被激活并且至少两种化学组份在计算中是被激活的，或者已经选择了非预混燃烧或部分预混燃烧模型，液滴类型才是可选的。当选择了液滴类型之后，用户应该使用理想气体定律来定义气相密
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度
在空气辅助雾化模型里，用户应直接设定液膜厚度，如图3所示。在Point Properties面板上，设定喷口处液膜的内外半径，即液膜的厚度。另外，用户还必须设定液膜与空气间的最大相对速度差和喷射角度，如图4所示。液膜离开喷口之后，它的初始轨道沿着设定的喷射角。注意：如果初始液膜的轨道指向中心
线，那么，喷射角度为负值。
3 离散相边界条件的设定
在Discrete Phase Model Conditions 属性框下的Boundary Cond. Type 下拉框中选择reflect，trap，或escape 边界条件（在面板中，需要点击DPM 才能激活Discrete Phase Model conditions）。如图5所示。 FLUENT 中的离散相缺省边界条件为：
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