动量源项为,其中D和C分别为粘性阻力系数和惯性阻力系数。
压降dp=-S*L (S为动量源项,L为厚度)。
选择Relative Velocity Resistance Formulation(相对速度阻力公式)可以更精确计算有动网格和运动参考系时的源项。
对于高度异性多孔介质,选择Alternative Formulation非常规公式,可以使求解过程更稳定。
多孔介质在流动方向压力降较大时收敛速度较慢,解决办法:1.通过估算压力降合理设置迭代初值,以Patch方式初始化,使得多孔介质上下游初始压力降满足该压力降值。2.先停用多孔介质模型求解初步解,再启用多孔介质模型继续求解。高度各向异性多孔介质模型可能有收敛困难问题,可将各方向多孔介质系数的相差倍数限制在2~3个数量级。
在有试验数据时,可以根据试验数据对压降(dp)和流速(u)进行二次拟合,根据一次项系数和二次项系数计算对应的粘性阻力系数和惯性阻力系数。
在没有试验数据时,多孔介质阻力系数可以使用Ergun方程进行近似计算。
Ergun基于颗粒床的大量试验研究得出方程:
A为粘性无量纲系数,B为惯性无量纲系数,为孔隙率,
为颗粒直径。
A,B取值不同学者经验值为:Ergun给出A=175,B=1.75,Macdonald给出A=180,B=1.8,Irmay给出A=180,B=0.6。