关于利用计算流体动力学（CFD）建模设计改进型干粉吸入器
计算工程、金融与科学
2021-01-27 v1
摘要
目的：进行计算流体动力学（CFD）仿真以研究在双入口干粉吸入器（DPI）中添加格栅的影响。本文旨在展示正确选择封闭模型与建模方法的重要性，并针对体外研究获得的颗粒弥散数据以及粒子图像测速（PIV）实验获得的流动速度数据进行验证。方法：使用 Ansys Fluent 2020R1 软件包进行 CFD 仿真。考虑了两种 RANS 湍流模型（realisable 与 SST）以及应力混合涡模拟（SBES）模型。还对载体颗粒与细颗粒进行了拉格朗日颗粒追踪。结果：SBES 方法与 PIV 数据高度吻合，且在所做假设简便的前提下，颗粒追踪数据与弥散结果一致。结论：本工作显示了为获得与设备出口流场 PIV 数据的良好吻合，选择正确湍流建模方法与边界条件的重要性。经此验证，该模型可更有信心地用于探究设备内部的流体与颗粒动力学。
引用
@article{arxiv.2101.10441,
title = {On the Use of Computational Fluid Dynamics (CFD) Modelling to Design Improved Dry Powder Inhalers},
author = {David F Fletcher and Vishal Chaugule and Larissa Gomes dos Reis and Paul M Young and Daniela Traini and Julio Soria},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.10441},
year = {2021}
}
备注
Accepted in Pharmaceutical Research (2021)