mfix中DEM模型添加颗粒变量并输出1

时间：2021-04-01 00:57:16 阅读：16 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

本内容采用直接修改源码而非使用给定接口usr.f的方式进行，基于mfxi-20.3.1

省略了许多的调用关系，展示直接修改的部分

这里示例的输出数据为颗粒流化过程中受到的碰撞力、曳力、压力梯度力等，（如果想添加标量数据，可以参照des_radius）

首先了解颗粒变量相关文件：

颗粒很多全局变量的定义声明文件：discretelement_mod.f

颗粒相关数组分配内存： des_allocate_mod.f

颗粒数据初始化文件：des_init_arrays.f

包含DEM各种功能函数的文件：des_functions.f

流体和颗粒两相的相关数据分配和销毁内存：allocate_arrays.f

颗粒数据输出文件：vtp_mod.f

DEM模型的主要时间驱动程序为des_time_march.f，这里关注其子程序DES_TIME_STEP，单个时间步长内的颗粒数据计算

1.在discretelement_mod.f中定义保存颗粒数据的全局变量，可以仿照颗粒总受力FC的形式（如果想添加标量数据，可以参照des_radius）

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2.在des_allocate_mod.f中为其分配和调整内存，同样是仿照颗粒总受力FC的形式（如果想添加标量数据，可以参照des_radius）

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增大分配的内存

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这里需要注意real_grow对应一维数组增长为new_size长度，real_grow2_reverse为二维数组的第一维度增长为new_size长度，real_grow2为二维数组的第二维度增长为new_size长度

3.des_init_arrays.f初始化为零

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4.考虑之后的销毁，allocate_arrays.f，同样是仿照颗粒总受力FC的形式

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5.由DES_TIME_STEP，计算颗粒受力FC，颗粒受力中先计算碰撞力，调用程序为calc_force_dem.f中的CALC_FORCE_DEM

紧跟cohesive force的初始化为0，添加碰撞力初始为0

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将计算的碰撞力保存到数组中

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这里需要将颗粒LL及其neighbor颗粒I的碰撞力都保存，否则会漏掉输出，因为一对neighbor不会重复计算，也就是两个颗粒的碰撞只计算一次，参考https://www.cnblogs.com/Jay-CFD/p/11934451.html

6. 计算颗粒间的碰撞力后是颗粒受到的曳力，DES_TIME_STEP调用calc_drag_des.f 文件子程序 CALC_DRAG_DES，该子程序可以计算气固曳力和固固曳力

气固曳力默认情况调用drag_gs_des1.f，该文件调用drag_gp_des.f 文件的des_drag_gp子程序，该子程序调用drag_gs.f中的子程序，求得设定曳力模型的该颗粒曳力系数F_GP。再计算曳力D_FORCE，同时也求得压力梯度力，将曳力和压力梯度力加入FC，得到新的FC；而在非默认的插值情况下（非默认只有DES_INTERP_GARG插值方式），也是调用des_gs_des0.f文件，求得曳力系数F_GP。

这里调用drag_gs_des1.f中的DRAG_GS_DES1进行曳力计算，且des_explicitly_coupled = False

在程序开头初始化

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