FLOW-3D CAST 粒子模型

資料來源：FLOW-3D World Users Conference 2024

粒子

敘述

➤ 拉格朗日粒子模型可用於追蹤具有不同屬性且尺寸小於計算網格的球形粒子的運動

➤ 不同的粒子類型

• 標記粒子

• 質量、流體和氣體粒子

• 使用者自定義粒子

➤ 生成選項

• 初始化區塊

• 粒子源

• 單一位置

  
  

使用氣體粒子對除氫過程進行建模

應用案例

➤ 金屬流動追蹤

• 用於追蹤流路的標記粒子

• 熔湯流動軌跡追蹤

• 不同密度和直徑的質量顆粒

➤ 移動歷史監測點(感測器)

• 監測熔湯流動過程中的粒子相關訊息

➤ 追蹤氣泡

• 追蹤填充過程中的氣泡（不同直徑的氣體粒子)

➤使用者自定義粒子(客製化)

• 儲存並追蹤計算的屬性

• 點的可視化

標記粒子的應用

➤ 追蹤可能的夾雜物

• 用於模擬崩砂和砂粒移動的質量粒子(預測可能的夾砂的位置）

• 使用質量粒子模擬氧化物

  
  

質量粒子的應用

借助質量粒子模擬氧化物

粒子類型：金屬粒子

敘述

➤ 將小金屬液滴作為粒子進行追蹤

• 小的孤立金屬液滴被轉換為金屬顆粒並作為拉格朗日物體進行追蹤

• 粒子繼承所有金屬屬性（速度、溫度…）

• 金屬體積和能量等積分量包括由這些粒子代表的金屬

• 當粒子與流體碰撞或進入流體時轉換回金屬分數

優點及應用

➤ 結果更準確

• 減少體積誤差

➤ 加大時間步長

• 縮短的模擬運算時間

➤ 改善了噴濺的可視化

附加資訊

➤ 目前預設未啟動

➤ 特別推薦用於高壓製程(HPDC) 

• 適用於熔湯噴濺劇烈的製程

➤ 目前建議的轉換值

• 金屬顆子比例 =0.2

➤ 仍應定義金屬分數清除

粒子類型：氣泡粒子

敘述

➤ 追蹤獨立細小氣泡的選項

• 獨立細小的氣泡轉化為氣泡粒子

• 作為拉格朗日對象進行追蹤

• 粒子繼承所有空氣屬性（壓力、溫度、質量…）

• 直徑隨壓力和增壓壓力變化

• 變數「夾帶空氣質量濃度」包括氣泡粒子的質量

• 當粒子與其他氣泡接觸時會轉化氣體

氣泡粒子

優點及應用

➤ 改善了細小氣泡的可視化

• 可以追蹤的氣泡

• 與「捲氣質量濃度」一起分析

• 與空氣一起可視化（模穴）

附加資訊

➤ 有用的粒子變量

• 壽命、直徑、速度…

➤ 後處理

• 可依直徑比例縮放粒子

粒子類型：熱點

敘述

➤ 顯示最後凝固位置

• 使用熱點粒子標記最後要凝固的位置(用於視覺化的靜止粒子）

• 如果使用凝固模型，會自動計算生成

• 凝固時熔湯區域附近都變成固體後，熱點粒子就會被自動生成

優點及應用

➤ 改進了最後凝固位置的可視化

• 能夠檢測關鍵區域的縮孔缺陷

• 簡化帽口放置

➤ 有用的著色變數

• 凝固時間

• 熱模數

• 可依比例進行粒子縮放