Randbedingungen
Die Randbedingungsparameter für das Modul Partikel (Particle) gelten für Berandungen im Flow Analysis Baum. Die Optionen gelten auch für Schnittstellen, für die das Modul Fluss (Flow) auf einer Seite der Schnittstelle leer gelassen wird, um eine Berandung (Boundary) zu erzeugen.
Die Behandlung von Partikeln oder Streichlinien an einer Berandung wird mit den folgenden Optionen festgelegt.
Offen (Open)
Verwenden Sie die Randbedingung "Offen (Open)", damit die Stromlinie in die Domäne eindringen und diese verlassen kann. Eine Randbedingung Offen (Open) entspricht typischerweise einer Berandung Einlass (Inlet) oder Auslass (Outlet) im Modul Flow, kann jedoch auch für andere Typen einer Berandung in Flow gelten.
Legen Sie die Option Partikel freisetzen (Release Particle) auf Ja (Yes) fest, um Partikel an einer offenen Berandung freizusetzen. Für die Behandlung der Dynamik von Partikeln oder Streichlinien an einer Berandung können Sie die Optionen Release Frequency, Random Release, Radius of Particles, Release Position und Anfangsgeschwindigkeit (Initial Velocity) festlegen.
Wand
Legen Sie die Option Partikel freisetzen (Release Particle) auf Ja (Yes) fest, um Partikel an einer offenen Berandung freizusetzen. Für die Behandlung der Dynamik von Partikeln oder Streichlinien an einer Berandung können Sie die Optionen Release Frequency, Random Release, Radius of Particles, Release Position und Anfangsgeschwindigkeit (Initial Velocity) festlegen.
Partikel-Wandmodell
Dies legt die Reaktion von Partikeln oder Streichlinien an einer Wandberandung fest. Diese Option ist für Partikel verfügbar, für die Hat Masse (Has Mass) festgelegt wurde. Für masselose Partikel gilt, dass die Partikel der Stromlinie entlang den Wänden folgen.
Das Partikel-Wandmodell hat die folgenden Modelle:
1. Perfekte Ablenkung – Partikel oder Streichlinien werden von einer Wand im selben Einfallswinkel und mit derselben Energie reflektiert. Der Impuls und die kinetische Energie des Partikels bleiben perfekt erhalten und der Einfallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel.
2. Haftung – Partikel oder Streichlinien bleiben an der Wand haften.
3. Partielle Ablenkung – Partikel oder Streichlinien werden von einer Wand reflektiert, mit normalem Energieverlust, tangentialem Energieverlust oder normalem und tangentialem Energieverlust, je nach Benutzereingabe.
◦ Normaler Energieverlust – Verlust der normalen Komponente der kinetischen Energie eines Partikels oder einer Streichlinie, die eine Wandberandung mit partieller Ablenkung trifft.
◦ Tangentialer Energieverlust – Verlust der tangentialen Komponente der kinetischen Energie eines Partikels oder einer Streichlinie, die eine Wandberandung mit partieller Ablenkung trifft.
◦ Maximale Normalengeschwindigkeit – Jedes Partikel, dessen normale Geschwindigkeit größer als der angegebene Wert ist, wird an der Wandberandung abgelenkt.
◦ Minimale Normalengeschwindigkeit – Jedes Partikel, dessen normale Geschwindigkeit kleiner als der angegebene Wert ist, wird an der Wandberandung abgelenkt.
Wenn der Wert der normalen Geschwindigkeit für ein Partikel zwischen der maximalen normalen Geschwindigkeit und der minimalen normalen Geschwindigkeit liegt, bleibt das Partikel an der Wand haften.
4. Benutzerdefiniert – Der Benutzer gibt die Reaktion von Partikeln oder Streichlinien an einer Wandberandung an.
 |
Normaler Energieverlust (Normal Energy Loss) und Tangentialer Energieverlust (Tangential Energy Loss) werden in Bezug auf den verloren gegangenen Anteil angegeben. Beispiel: 1,0 bedeutet einen Gesamtverlust der normalen Energie. Werte für Normaler Energieverlust (Normal Energy Loss) und Tangentialer Energieverlust (Tangential Energy Loss), die größer als 1,0 sind, werden auf 1 zurückgesetzt. Für eine Berandung Wand (Wall) ist die Angabe eines Werts für Normaler Energieverlust (Normal Energy Loss) erforderlich.
|
Symmetrie
Symmetrie an einer Berandung bewirkt, dass Partikel oder Streichlinien an der Berandung reflektiert werden. Dies entspricht einer Symmetrieberandung im Modul Fluss (Flow).
Partikel werden an einer Symmetrieberandung freigesetzt, wenn Sie für Partikel freisetzen (Release Particle) Ja (Yes) festlegen. Für die Behandlung der Dynamik von Partikeln oder Streichlinien an einer Berandung können Sie die Optionen Release Frequency, Random Release, Radius of Particles, Release Position und Anfangsgeschwindigkeit (Initial Velocity) festlegen.
Partikel werden an einer offenen Berandung, einer Wandberandung oder einer Symmetrieberandung freigesetzt, wenn Sie die Option Partikel freisetzen (Release Particle) auf Ja (Yes) festlegen.
Release Particle
Wenn Sie die Option Partikel freisetzen (Release Particle) auf Ja (Yes) festlegen, wird die Freisetzung von Partikeln oder Streichlinien an einer Berandung aktiviert. Die folgenden Optionen sind aktiviert:
• Freisetzungshäufigkeit (Release Frequency)
• Stochastische Freisetzung (Random Release)
• Radius der Partikel (Radius of Particles)
• Anfangsgeschwindigkeit (Initial Velocity)
• Position der Freisetzung (Release Position)
Release Frequency
Die Partikel werden ein- oder mehrmals von einer Berandung in die Strömung freigesetzt. Dies definiert die Freisetzungszeit 
eines Partikel-Patchs und das Zeitintervall 
zwischen zwei Freisetzungen. Verwenden Sie in Creo Flow Analysis die folgenden Optionen, um die Partikel-Freisetzungsfrequenz festzulegen:
eines Partikel-Patchs und das Zeitintervall zwischen zwei Freisetzungen. Verwenden Sie in Creo Flow Analysis die folgenden Optionen, um die Partikel-Freisetzungsfrequenz festzulegen:• Einmal (Once) – Eine Freisetzung, wenn eine Simulation aus Anfangswerten oder aus einer Lösung gestartet wird. Partikel werden bei einem Fortsetzungslauf nicht erneut freigesetzt.
• Zeitschrittintervall (Time Step Interval) – In Intervallen in einer transienten Simulation. Bei einer Freisetzungsfrequenz 
ist das Partikel-Freisetzungszeitintervall 
Mal der Strömungszeitschritt: 
. Wenn beispielsweise für die Frequenz der Wert 3 festgelegt wurde, bewirkt dies die Freisetzung von Partikeln zu Beginn des 1., 4., 7., 10. Zeitschritts.
ist das Partikel-Freisetzungszeitintervall Mal der Strömungszeitschritt: . Wenn beispielsweise für die Frequenz der Wert 3 festgelegt wurde, bewirkt dies die Freisetzung von Partikeln zu Beginn des 1., 4., 7., 10. Zeitschritts.• Bei jedem Zeitschrittintervall (Every Time Step) – Zu Beginn jedes Zeitschritts in einer transienten Simulation.
• Zeitintervall (Time Interval) – In einem bestimmten Zeitintervall in Sekunden. Der Eingabewert für Zeitschritt (Time Step) steuert das feste Zeitintervall. 
wird direkt angegeben.
wird direkt angegeben.Verwenden Sie für masselose Partikel die folgenden Optionen, um die Richtung eines Partikels zu verfolgen, das an einer Berandung freigesetzt wurde:
• Vorwärts (Forward) – Vorwärts in der Zeit.
• Rückwärts (Backward) – Rückwärts in der Zeit, basierend auf dem aktuellen Geschwindigkeitsfeld bei jedem Zeitschritt.
• Beide (Both) – Vorwärts und rückwärts in der Zeit.
Random Release
Eine Flow-Berandung wird vom Rechengitter in eine endliche Anzahl von Flächen unterteilt, die den Berandungszellen entsprechen. Wenn Partikel von der Berandung in die Strömungsdomäne freigegeben werden, können die Berandungszellen für die Partikelfreisetzung zufällig ausgewählt werden, mit einer Wahrscheinlichkeit, die proportional zum Flächeninhalt der Zellflächen ist. Der Wert für Anzahl der Partikel (Amount of Particles) wird mit einer der folgenden Optionen bestimmt:
• Anzahl (Number) – Die Gesamtanzahl der freigesetzten Partikel wird direkt an einer Berandung unter Anzahl der Partikel (Number of Particles) angegeben.
• Mass Flux – Der Massenstrom der diskreten Partikelphase wird angegeben und die Anzahl der Partikel wird anhand des Massenflusses, des Radius und der Dichte berechnet.
| | Die Option Anzahl der Partikel (Amount of Particles) für Massenstrom (Mass Flux) ist aktiv und wird angezeigt, wenn Sie für den Partikeltyp (Particle Type) den Typ Hat Masse (Has Mass) festlegen. |
Radius of Particles
Dieser wird zum Zeitpunkt der Freisetzung angegeben und bleibt unverändert. Bei mehreren Freisetzungen kann der Radius der Partikel unterschiedlich sein und wird über den Ausdrucks-Editor (Expression Editor) als Funktion der Zeit angegeben. In Creo Flow Analysis ist das Partikel sphärisch und sein Volumen verdrängt keine Flüssigkeit. Wenn für einen Partikel Has Mass festgelegt ist, wird der Radius oder Durchmesser verwendet, um die Partikelmasse (Volumen) und die Fluid-Partikel-Widerstandskraft (relative Reynolds-Zahl) zu berechnen, wie in Gleichung 2.368 und Gleichung 2.371 gezeigt.
Für Partikel, für die Masselos (Massless) festgelegt ist, beeinflusst der Wert für Radius der Partikel (Radius of Particles) die Größe des Partikels. Radius der Partikel (Radius of Particles) muss einen Wert größer null haben.
Anfangsgeschwindigkeit (Initial Velocity)
Für jedes Partikel wird die Initial Velocity 
, als die Freisetzungsposition 
und die Freisetzungszeit 
angegeben. Standardmäßig haben Partikel, für die Massenlos (Massless) festgelegt ist, dieselbe Geschwindigkeit wie die lokale Strömungsgeschwindigkeit 
.
, als die Freisetzungsposition und die Freisetzungszeit angegeben. Standardmäßig haben Partikel, für die Massenlos (Massless) festgelegt ist, dieselbe Geschwindigkeit wie die lokale Strömungsgeschwindigkeit .Für Partikel, für die Hat Masse (Has Mass) festgelegt ist, können Sie die folgenden Spezifikationen festlegen:
• Same as Fluid – Die Anfangsgeschwindigkeit entspricht der lokalen Strömungsgeschwindigkeit 
für Partikel, für die Has Mass festgelegt ist.
für Partikel, für die Has Mass festgelegt ist.
Gleichung 2.417
Beachten Sie, dass 
die Strömungsgeschwindigkeit an der Berandungsseitenfläche, in der Berandungszellenmitte oder sowohl an der Berandungsseitenfläche als auch in der Berandungszellenmitte sein kann, wo sich das Partikel zum Zeitpunkt der Freisetzung befindet.
die Strömungsgeschwindigkeit an der Berandungsseitenfläche, in der Berandungszellenmitte oder sowohl an der Berandungsseitenfläche als auch in der Berandungszellenmitte sein kann, wo sich das Partikel zum Zeitpunkt der Freisetzung befindet.• Benutzerdefiniert – Sie geben die anfängliche Geschwindigkeit an:
Gleichung 2.418
Dabei sind 
, 
und 
die Komponenten der Anfangsgeschwindigkeit in einem kartesischen Koordinatensystem.
, und die Komponenten der Anfangsgeschwindigkeit in einem kartesischen Koordinatensystem.Release Position
Dies ist die Start- oder Freisetzungsposition 
für das Partikel zu seinem Freisetzungszeitpunkt 
. Die Freisetzungsposition wird an der Berandung bestimmt, indem Sie eine der folgenden Optionen auswählen:
für das Partikel zu seinem Freisetzungszeitpunkt . Die Freisetzungsposition wird an der Berandung bestimmt, indem Sie eine der folgenden Optionen auswählen:• Zellmitte (Cell Center) – Partikel werden von den Berandungszellen freigesetzt: 
• Flächenmitte (Face Center) – Partikel werden von den Berandungsseitenflächen freigesetzt: 
• Flächen- und Zellmitten (Face and Cell Centers) – Partikel werden von den Berandungszellen und -seitenflächen freigesetzt. Eine gleiche Anzahl von Partikeln wird von der Zellseitenfläche und von der Zellenmitte freigesetzt. Diese werden durch Anzahl der Berandungsseitenflächen oder -zellen oder die Gesamtzahl der Partikel bestimmt, die Sie für Stochastische Freisetzung (Random Release) angeben. Die Gesamtzahl der freigesetzten Partikel ist die doppelte Anzahl der angegebenen Anzahl der Partikel (Number of Particles) oder der Anzahl der Berandungsseitenflächen oder -zellen.
Wenn Sie die Option Stochastische Freisetzung (Random Release) auf No (No) festgelegt haben, geht Creo Flow Analysis davon aus, dass ein Partikel in jeder Flächenmitte oder sowohl in den Seitenflächen- als auch den Zellenmitten der Berandung freigesetzt wird.
Schnittstellenbedingungen
Die Schnittstellenattribute sind dieselben wie die Attribute für die Randbedingung, wenn eine Seite der Schnittstelle (Interface) für Flow Ausgeblendet (Blanked) ist. Wenn das Modul Fluss (Flow) auf beiden Seiten einer Schnittstelle Aktiv (Active) ist, kann die Schnittstelle nur als Standard-Schnittstelle (Default Interface) zugewiesen werden.