LHB_SCZ 2023-05-28 12:45 采纳率: 20%
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已结题

如何在lammps中添加气液边界条件?

想用lammps模拟气泡
pair_style用granular
不同的相用颗粒密度区分
示意图如下

img


图中黄色的部分是气泡,蓝色的部分是周围的液体(水)

气泡和水之间想加边界条件,在气泡运动、变形过程中,两相的颗粒不会互相渗透
有点儿像lammps中的fix wall/reflect,但是fix wall/reflect的wall是固定位置的平面,但是我的气泡会变形,一旦变形壁面就不是原来的平面了
我还尝试了fix wall/gran,但是也不能避免渗透,水中的颗粒会往中间跑,如下图(黄色的水颗粒跑到了中间代表气泡的白色颗粒之间):

img

请问lammps中有这种气液两相边界条件吗?如果没有,我应该改哪个源文件呢?

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  • 鱼弦 全栈领域优质创作者 2023-05-29 10:37
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    在 LAMMPS 中,要实现气液两相之间的边界条件,可以使用 fix wall/region 命令。这个命令可以定义一个区域,该区域内的粒子在运动过程中会被限制在区域内部,并且可以对区域内的粒子施加力或速度等操作。

    对于你的问题,可以将气泡的形态定义为一个区域,并使用 fix wall/region 命令将气泡内的颗粒限制在区域内部,同时将气泡的形态作为一个变量在模拟过程中动态修改。

    具体实现步骤如下:

    定义一个气泡区域,该区域内的粒子在模拟过程中不会穿过区域边界。可以使用 LAMMPS 中的 region 命令定义一个球形区域,例如:
    Copy
    region bubble sphere x y z xc yc zc radius units box
    其中,xc、yc、zc是气泡的中心坐标,radius是气泡半径,units是区域坐标的单位,box是边界框。

    使用 fix wall/region 命令将气泡内的颗粒限制在区域内部。例如:
    Copy
    fix bubble wall/region bubble gran model hooke/spring c_spring 1e6
    该命令将气泡区域定义为一个弹性墙,c_spring参数表示弹性系数,可以根据实际情况进行调整。

    在模拟过程中,可以通过修改气泡区域的形态,实现气泡的变形。例如,可以在每个时间步长中,重新定义气泡区域的形态,然后使用 fix wall/region 命令更新气泡内的颗粒位置。这可以通过编写自定义的 fix 命令实现,或者修改 LAMMPS 的源代码以实现特定的功能。
    需要注意的是,使用 fix wall/region 命令时,要确保气泡区域与水区域之间有明确的边界,以避免粒子渗透的情况发生。另外,关于使用 fix wall/gran 命令,但是出现颗粒渗透的问题,可能是因为该命令只能限制颗粒在墙面的法向方向上的运动,而无法限制其在墙面的切向方向上的运动。因此,在气泡的变形过程中,墙面的法向方向可能会发生变化,导致颗粒在切向方向上发生渗透。因此,使用 fix wall/region 命令可能更适合你的情况。

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