1.3. 程序限制

Rocky是一个动态程序，其代码库一直在不断改进，以更好地满足客户的需求。因此，这个版本中可能包含一些尚未完全开发或验证的特性。这些特性是作为未来功能的工作示例提供的，但如本节所述，它们的实际使用存在限制。

下面的矩阵显示了主要特性的程序限制，包括破损和GPU处理（表1），以及与各种颗粒形状类型和模型的特性兼容性（表2和3）。

要进一步了解您的许可证类型可能有哪些特性限制，或者其他具体Rocky特性和功能的已知限制，请参见下面列出的其他主题。

表1：Rocky主要特性的兼容性矩阵

特性

破损

GPU和多GPU处理

单向LBM

热建模

单向Fluent

双向Fluent

粗颗粒

破损

 

 

 

 

 

 

 

能量频谱收集

 

 

 

 

 

 

 

关于颗粒内碰撞统计

 

 

 

 

 

 

 

Flip Count属性

 

 

 

 

 

 

 

GPU和多GPU处理

 

 

 

 

 

 

 

颗粒标记，包括分区标记

 

 

 

 

 

 

 

颗粒时间选择

 

 

 

 

 

 

 

停留时间属性

 

 

 

 

 

 

 

单向LBM

 

 

 

 

 

 

 

为重启保存进程内仿真

 

 

 

 

 

 

 

延长进程内或已完成的仿真的持续时间

 

 

 

 

 

 

 

热建模

 

 

 

 

 

 

 

单向Fluent

 

 

 

 

 

 

 

双向Fluent

 

 

 

 

 

 

 

粗颗粒建模

 

 

 

 

 

 

 

表2：由Single Elements组成的刚性Rocky颗粒形状类型的兼容性矩阵

由Single Elements组成的刚性颗粒形状

瞬时破损

GPU和多GPU处理

单向LBM

热建模

单向Fluent

双向Fluent

粗颗粒建模

球形固体 球体

 

 

 

 

 

 

 

圆角固体 球体-圆柱体、球体-多边形、球体-多面体

 

 

 

 

 

 

 

尖角固体 多面体、型煤、小面圆柱体和自定义非凹形多面体颗粒

 

 

 

 

 

 

 

凹形固体 自定义凹形多面体

 

 

 

 

 

 

 

光纤 直纤维和自定义纤维颗粒

 

 

 

 

 

 

 

壳体 自定义壳体颗粒

 

 

 

 

 

 

 

表3：由Multiple Elements（已划分网格）组成的柔性颗粒形状类型的兼容性矩阵

由Multiple Elements组成的柔性颗粒形状

离散破损

GPU和多GPU处理

单向LBM

热建模

单向Fluent

双向Fluent

粗颗粒建模

凸形多面体固体 多面体和自定义非凹形多面体颗粒

 

 

 

 

 

 

 

凹形多面体固体 自定义凹形多面体

 

 

 

 

 

 

 

光纤 直纤维和自定义纤维颗粒

 

 

 

 

 

 

 

壳体 自定义壳体颗粒

 

 

 

 

 

 

 

*限制仍然适用于在v4版本之前的Rocky中处理的项目。要消除限制，请在Rocky v4或更高版本中重新处理项目。

[叉号]特性兼容但不交互。

**请注意，Radl等粗颗粒模型目前与多GPU处理不兼容。

另请参见：

 

1.3.1. 物理和力的限制

下面的列表定义了在Rocky中设置物理组件的各种限制。

动量设置限制

  • 每个仿真必须定义一个法向力和切向力；不需要附着力。

此外，如下表1所示：

  • C型滚动阻力模型：线性弹簧滚动限制不适用于库仑限制的切向力。

  • Mindlin-Deresiewicz的切向力仅适用于赫兹弹簧阻尼器的法向力。

  • 当Mindlin-Deresiewicz的切向力用于具有形状颗粒的项目时，对于任何有形状的颗粒集，建议将Rolling Resistance设置为零（0），因为这样做可能导致休止角不稳定。（另请参见关于添加和编辑颗粒集。）

  • JKR的附着力只适用于赫兹弹簧阻尼器的法向力。

  • 这两种类型的滚动阻力模型都不兼容凹形自定义多面体（固体）颗粒形状。

表1：Rocky动量模型的兼容性矩阵

模型

Rolling Resistance Model: Type A: Constant Moment

Rolling Resistance Model: Type C: Linear Spring Rolling Limit

Normal Force: Hysteretic Linear Spring

Normal Force: Linear Spring Dashpot

Normal Force: Hertzian Spring Dashpot

Adhesive Force: Constant

Adhesive Force: Linear

Adhesive Force: JKR

Tangential Force: Linear Spring Coulomb Limit

Tangential Force: Coulomb Limit

Tangential Force: Mindlin-Deresiewicz

Rolling Resistance Model: Type A: Constant Moment

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rolling Resistance Model: Type C: Linear Spring Rolling Limit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Normal Force: Hysteretic Linear Spring

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Normal Force: Linear Spring Dashpot

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Normal Force: Hertzian Spring Dashpot

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Adhesive Force: Constant

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Adhesive Force: Linear

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Adhesive Force: JKR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tangential Force: Linear Spring Coulomb Limit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tangential Force: Coulomb Limit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tangential Force: Mindlin-Deresiewicz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*对于这种模型组合，建议仅对球形颗粒集设置Rolling Resistance值。对于有形状的颗粒集，建议将Rolling Resistance设置为零（0）。

热建模限制

双向Fluent半求解方法目前不支持热建模。（另请参见关于使用双向Fluent半求解方法。）

 

1.3.1.1. 粗颗粒设置限制

粗颗粒建模（CGM）与以下所有特性和功能不兼容：

  • 颗粒破损。

  • 由Multiple Elements组成的颗粒（也称为已划分网格）。这包括柔性纤维、壳体和固体。

  • JKR Adhesive Force模型。

  • Velocity Dependent Restitution模型。

  • 非阻力流体力。这包括扭矩、虚拟质量和升力。

  • 单向LBM CFD耦合。

此外，Radl等粗颗粒模型与多GPU处理不兼容。

重要:  当启用CGM时，结果可能与未启用CGM的结果有很大不同。这是由于数值结果中包含不确定性，因为CGM是一种人为增加颗粒大小的数学操作。这种数学建模需要谨慎使用，并评估其结果是否具有物理意义。

另请参见：

 

1.3.2. 几何结构限制

下面的列表定义了在Rocky中设置几何结构组件的各种限制。

所有几何结构

  • 几何结构不能有重复的名称。（即，两个不同的几何结构组件不能有相同的名称。）

仅导入的几何结构

  • 启用了表面磨损的导入的几何结构具有以下所有限制：

    • 它们不能有相对于几何结构尺寸太大的三角形尺寸。

    • 它们不能在启用Keep in Place选项（设置为Global或Local）的情况下分配运动坐标系。（表面磨损与任何没有位移的运动不兼容。）

  • 分配了运动坐标系的导入的几何结构具有以下所有限制：

    • 具有自由体平移或自由体旋转运动的运动坐标系必须分配给导入的几何体；不支持具有自由体运动但没有分配几何结构的运动坐标系。

    • 对于任何给定的运动坐标系，两个或多个相同类型的、具有相同方向（例如X和XY）的自由体运动（平移或旋转）的时间间隔不能重叠。这意味着X方向上的自由体平移运动不能与XY方向上的第二个自由体平移运动同时发生，但可以与自由体旋转运动同时发生，或者与不同轴（例如Y轴）上的自由体平移运动同时发生。

      注意:  注意：时间间隔在最后是开放的。例如，间隔（0s，10s）和间隔（9s，20s）重叠，但间隔（0s，10s）和间隔（10s，20s）不重叠，因为第二个运动正好在第一个运动的停止时间开始。

    • 启用了几何结构复制的导入的几何结构必须有一个分配了至少下列一种运动的运动坐标系：平移、旋转、周期平移（振动）、或周期旋转（钟摆）。（这意味着几何结构复制功能与自由体运动不兼容。）

另请参见：

 

1.3.3. 颗粒与入口限制

下面的列表定义了在Rocky中设置颗粒和入口的各种限制。

颗粒和颗粒入口的一般限制

  • 仿真中必须至少定义了一个颗粒集和入口。

  • 仿真可能同时启用了Thermal Model和收集Intra-particle Collision Statistics，但这两个特性不会相互影响。在这些情况下，温度属性可用于分析整个颗粒集，但不能在Particles Details窗口中查看单个代表性颗粒。（另请参见启用热建模计算和关于颗粒内碰撞统计。）

  • 启用了破损的颗粒与粗颗粒建模不兼容。（另请参见关于物理参数。）

一般颗粒形状限制

  • 颗粒的水平和垂直纵横比不能同时大于1.0。

  • 型煤颗粒的角数必须是4的倍数。

  • 小面圆柱体颗粒的角数必须为偶数。

  • 在颗粒的累积尺寸分布列表中，尺寸（由Size、Diameter或Scale Factor列表示）和百分比必须按降序排列，并且百分比之和必须为100%。

  • 刚性凹形颗粒不支持编辑Rolling Resistance值。因此，对于这些形状，Rolling Resistance将始终设置为零（0）。

  • 由单个单元组成的刚性壳体和纤维颗粒形状不支持颗粒内碰撞统计。

  • Frozen Fibers只有在定义了多个单元时才适用。（颗粒集的Composition参数必须设置为Multiple Elements。）

  • 凹形自定义多面体（固体）颗粒形状与这两种类型的滚动阻力模型不兼容。

装配体颗粒形状限制

  • 每个装配体形状只能有64个单独的部件。

  • 组成装配体颗粒形状的单个部件只能来自定义为单个单元（刚性），不可破损固体或直纤维形状的颗粒集。以下类型的颗粒集不能用作装配体形状的部件：

    • 定义了Multiple Elements的颗粒形状（柔性颗粒）。

    • 作为自定义多面体导入的凹形形状。

    • 壳体颗粒形状。

    • 已导入的自定义纤维形状。（但是支持默认的直纤维形状。）

  • 当用于CFD耦合案例时，装配体颗粒形状与Ganser阻力定律不兼容，也不能用于双向Fluent半求解案例。

  • 由于装配体颗粒形状不支持破损模型，也不能由多个单元组成（柔性）。

  • 组成装配体颗粒的部件将在整个装配体中只显示为一种颜色。

    颗粒装配体Beta功能：柔性纤维和壳体以及离散破损

    当在Options | Preferences对话框上启用Experimental (Beta) Features复选框时（另请参见关于设置Global Preferences），这允许您对颗粒装配体使用柔性纤维和壳体以及离散破损。

    由于它是Beta版，这个功能有一些限制。例如，在两个刚性复合部件之间创建接头是不可能的，并且您必须确保在所有方向上连接到刚性部件的每对柔性单元之间至少有一个柔性单元。下图展示了两种不同的场景。在图 1.3 “柔性颗粒装配体的正确条件示例”中，您可以看到该场景中的两个刚性部件之间至少有一个柔性单元，这对于仿真是正确的。另一方面，在图 1.4 “柔性颗粒装配体的不适当条件示例”中，这个示例有不适当的条件。您可以看到，即使在刚性部件之间至少有一个柔性单元，Rocky认为您必须考虑10%的放大公差。

    请注意，如果您有比刚性部件更大的单元，则刚性部件的放大将不那么重要。

    图 1.3. 柔性颗粒装配体的正确条件示例

    柔性颗粒装配体的正确条件示例


    图 1.4. 柔性颗粒装配体的不适当条件示例

    柔性颗粒装配体的不适当条件示例


多个单元（柔性和/或离散破损）颗粒形状限制

  • 所有壳体和纤维的颗粒形状都可以由Multiple Elements组成，也称为已划分网格。然而，在固体颗粒形状类别中，只有多面体和自定义多面体形状支持网格划分。所有其他类型的固体形状必须仅由单一单元组成（未划分网格）。

  • 柔性颗粒——由Multiple Elements组成，也被称为已划分网格的颗粒——只能在每个颗粒集上定义一种尺寸（直径或比例因子）。（这也可以被称为“单尺寸”颗粒。）

  • 由Multiple Elements组成的壳体和固体颗粒（也称为已划分网格的颗粒）与Fluent CFD耦合不兼容，包括单向和双向Fluent选项。与这些特性兼容的唯一网格划分颗粒形状是纤维。（另请参见关于添加和编辑颗粒集。）

  • 由Multiple Elements组成的柔性颗粒（也称为已划分网格的颗粒）不支持编辑Rolling Resistance值。因此，对于这些形状，Rolling Resistance将始终设置为零（0）。

  • 由Multiple Elements组成的柔性颗粒（也称为已划分网格的颗粒）也不支持编辑Enable Rotations设置。因此，对于这些形状，Enable Rotations将始终是打开（启用）的。

  • 由Multiple Elements组成的柔性颗粒（也称为已划分网格的颗粒），可用于分析任何与颗粒相关的碰撞统计（另请参见关于组间碰撞统计、关于颗粒内碰撞统计或关于颗粒间碰撞统计），即使启用了Meshed Particles Upscaling复选框，它也将忽略放大的影响，或者不包括一些属性和曲线。（另请参见关于Meshed Particles Upscaling。）

  • 塑性模型仅适用于由Multiple Elements组成的壳体和纤维颗粒形状，也称为已划分网格。在这个Rocky版本中，塑性模型不可用于柔性固体颗粒。

  • 由Multiple Elements组成的颗粒（也称为已划分网格）与粗颗粒建模不兼容。这包括柔性纤维、壳体和固体。

  • 由Multiple Elements组成的颗粒（也称为已划分网格）与颗粒的Flip Count属性不兼容。

入口限制

  • 每个持续注入入口必须设置其入口点。

  • 体积入口的每个条目都必须具有正的质量值。

  • 持续注入入口内至少有一个颗粒集或流体的质量流率值必须大于0 t/h。

  • 定期持续注入与禁用Release Particles Without Overlap Checks设置不兼容。

  • 体积入口需要至少3个颗粒来创建“种子”。（不能用3个以下的颗粒创建体积入口。）

  • 作为特定组合，使用（2）Frozen Fibers、并且还分配了（3）运动坐标系的（1）颗粒自定义入口的三向组合，与笛卡尔和圆柱周期域不兼容。（另请参见关于域设置参数。）

另请参见：

 

1.3.4. 材料与相互作用限制

下面的列表定义了在Rocky中设置材料及其相互作用的各种限制。

材料限制

  • （建议）固体材料的泊松比应在推荐范围内（0.0到0.5）。

  • 每个实体都有固体材料（传送带、几何结构和颗粒），必须有一个固体材料集。

材料相互作用限制

  • 材料相互作用的恢复系数必须在预定义的范围内（0.1到1.0）。

  • 当为Materials Interactions使用Linear Adhesive Force（另请参见关于物理参数）时，两种材料之间的Stiffness fraction必须在[0.0到1.0]的范围内。

  • 当为Materials Interactions使用Constant Adhesive Force（另请参见关于物理参数）时，两种材料之间的Force fraction必须不能为负。

另请参见：

 

1.3.5. SPH限制

下面的列表定义了在Rocky中使用SPH功能设置流体流动仿真的限制。

Rocky中SPH仿真的一般限制

  • 每次仿真只支持SPH单元的一个相位。

  • 壳体颗粒只有在SPH单元尺寸大于壳体颗粒厚度至少4倍的情况下，才会与SPH单元相互作用。

另请参见：

 

1.3.6. Ansys和CFD耦合限制

下面的列表定义了使用单向LBM方法、1-Way Constant耦合方法以及与Rocky进行单向或双向耦合的任何Ansys Fluent仿真的各种限制。

单向LBM耦合限制

  • 由Multiple Elements（也称为已划分网格，一种可以实现柔性和/或离散-可破损颗粒的模型）组成的壳体和固体颗粒，与单向LBM不兼容。与这种特性兼容的唯一一种柔性颗粒形状是纤维。（另请参见关于添加和编辑颗粒集。）

  • 您通过三个Coordinate Limits字段定义的气流边界框将与气流相互作用，就像固体壁面几何结构一样。因此，建议您将气流边界框的尺寸增加到远远超出会产生气流相互作用的区域。（请注意，增加气流边界尺寸也会增加处理时间，因为需要计算额外的气流单元。）

  • 将气流Cell Size设置为小于最大颗粒尺寸，可能导致气流矢量不正确地出现在应该包含它们的几何结构之外。因此，建议您在设置气流Cell Size时，至少与最大颗粒尺寸一样大。

  • 单向LBM耦合方法与粗颗粒建模不兼容。（另请参见关于物理参数。）

1-Way Constant耦合限制

  • 当与粗颗粒模型结合时，只考虑阻力。这意味着其他非阻力流体力模型，如虚拟质量和升力，与粗颗粒建模不兼容。

  • 由Multiple Elements（也称为已划分网格，一种可以实现柔性和/或离散-可破损颗粒的模型）组成的壳体和固体颗粒，与1-Way Constant方法不兼容。与这种方法兼容的唯一一种柔性颗粒形状是纤维。（另请参见关于添加和编辑颗粒集。）

单向和双向Fluent耦合限制

  • 使用Fluent的CFD耦合仿真（包括单向和双向）必须在Rocky和Fluent中具有相同的热模型设置。也就是说，Rocky和Fluent都必须同时启用或禁用热建模。（另请参见启用热建模计算。）

  • 当与粗颗粒模型结合时，只考虑阻力。这意味着其他非阻力流体力模型，如虚拟质量和升力，与粗颗粒建模不兼容。

  • 由Multiple Elements（也称为已划分网格，一种可以实现柔性和/或离散-可破损颗粒的模型）组成的壳体和固体颗粒，与单向Fluent和双向Fluent方法不兼容。与这些方法兼容的唯一一种柔性颗粒形状是纤维。（另请参见关于添加和编辑颗粒集。）

  • 此外，由Single Elements（也称为“刚性”颗粒形状）组成的壳体颗粒与单向Fluent和双向Fluent耦合方法都不兼容。

  • 装配体颗粒形状不支持Ganser阻力定律。

另请参见《CFD耦合技术手册》中的“耦合限制”部分。（从Rocky Help菜单中，指向Manuals，然后单击CFD Coupling Technical Manual。）

双向Fluent耦合限制

  • 使用Remesh的双向Fluent耦合仿真与子步方法不兼容。

另请参见《CFD耦合技术手册》中的“耦合限制”部分。（从Rocky Help菜单中，指向Manuals，然后单击CFD Coupling Technical Manual。）

双向Fluent和双向Fluent半求解耦合限制

  • 多相双向Fluent仿真与Fluent中的Multi-Fluid VOF Model不兼容。在设置您的Fluent案例时，确保在Mutiphase Model对话框中清除所有Eulerian Parameters。

双向Fluent半求解耦合限制

  • 双向Fluent半求解仿真与热建模不兼容。（另请参见启用热建模计算。）

  • 双向Fluent半求解仿真仅适用于球体、壳体（刚性或柔性）或自定义导入的多面体（仅限刚性）。该方法与纤维（刚性和柔性）、默认的固体、以及柔性自定义导入的多面体颗粒形状不兼容。（另请参见Rocky颗粒形状和功能。）

  • 双向Fluent半求解方法不会为Rocky中的后处理提供与流体相关的属性。（另请参见关于属性。）

  • 双向Fluent半求解仿真不适用于CFD耦合颗粒统计模块。（另请参见关于CFD耦合颗粒统计模块。）

  • 双向Fluent半求解仿真与湍流流体流动不兼容。

  • 双向Fluent半求解仿真与装配体颗粒形状不兼容。

Ansys workbench限制

  • Ansys Workbench与Rocky的集成仅在与来自Ansys SpaceClaim的几何结构文件链接时有效。这意味着通过Workbench使用Rocky将不适用于以下场景：

    • 没有导入的几何结构。（即只有默认的Rocky传送带。）

    • 导入到Rocky中的是未通过SpaceClaim链接的几何结构。

    注意:  由于依赖于SpaceClaim的CAD读取文件过程，因此在Linux操作系统上无法使用Rocky-Workbench耦合。

    （另请参见关于Rocky和Ansys Workbench集成。）

另请参见：

 

1.3.7. 显示和处理限制

下面的列表定义了Rocky显示和仿真处理的各种限制。

  • 如果检测到的OpenGL版本低于2.1，3D渲染将会很慢。例如，当通过远程桌面连接访问Rocky时，就可能发生这种情况。

  • GPU仿真需要支持CUDA的GPU。

  • 如果要保存一个尚未完成处理的启用了breakage的仿真，以供重新启动，请注意，由于与特性不兼容，保存副本时仿真中的任何Fragments都不会出现在复制的版本中。

  • 如果您在处理中途停止了仿真，然后希望使用较新版本的Rocky继续处理它，则只有当您最后一次处理仿真时所用的产品版本与您现在使用的版本相同时，才能恢复仿真。例如，如果您在4.1.0版本中开始处理仿真，则可以在任何4.1.x版本中继续处理它，但可能无法在下一个主要版本4.2.x的任何版本中恢复该仿真，依此类推。

  • 多GPU处理与Radl等粗颗粒模型不兼容。

另请参见：

 

1.3.8. 模块限制

下面的列表定义了Rocky附带的默认安装模块的各种限制。

碰撞统计限制

CFD耦合颗粒统计限制

双向Fluent半求解方法目前不支持CFD耦合颗粒统计模块。（另请参见关于使用双向Fluent半求解方法。）

另请参见：