顆粒流體仿真的案例
[案例分析]STARCCM+入門系列之——拉格朗日顆粒型流體分析
教程中模擬流經(jīng)部分阻塞的彎管的顆粒負載型空氣流。標準壓力（1個大氣壓）下的空氣以 10 m/s 的速度進入通道。流體在通過部分阻塞的90 度彎管后，豎直流出出口。假定所有流體屬性都是恒定不變的。氣流中植入了固體顆粒，均勻地分布在管道入口處。進氣中的顆粒體積加載量是0.01%，這相當(dāng)于顆粒體積流率為 6.4516 x 10–7m3 /s。模型如下：
2、STAR-CCM+設(shè)置
（1）選擇連續(xù)相物理模型；流體是湍流且不可以壓縮。分離流模型同默認 K-Epsilon 湍流模型一起使用，拉格朗日多相模型用于構(gòu)建離散相模型。物理模型的選擇如下：
（2）選擇拉格朗日相模型；創(chuàng)建拉格朗日相，并選擇適當(dāng)?shù)南嗄Ｐ汀＿@些模型代表拉格朗日相的特征。右鍵單擊Models >Lagrangian Multiphase > Lagrangian Phases選項，選擇新建一個相，給拉格朗日相選擇相應(yīng)的物理模型，如下：
（3）定義連續(xù)相邊界條件；定義inlet為速度進口，速度為10m/s，湍流強度為0.005，湍流長度比例為0.001m，出口為壓力邊界；
（4）設(shè)置拉格朗日相噴射器；右鍵選擇Injectors，新建噴射器，將噴射器的類型設(shè)置為部件噴射，相應(yīng)的部件選擇inlet，相應(yīng)的拉格朗日相選擇相1。新建的噴射器屬性設(shè)置如下：
（5）由于本案例是穩(wěn)態(tài)模擬，最大迭代次數(shù)設(shè)置為1000
（6）運行模擬；計算結(jié)果如下：
管道內(nèi)的速度場
粒子的滯留時間
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展開 快樂學(xué)習(xí)，用流體知識解決實際問題（7）---射流實例（空氣+水+顆粒）,CFX實例
使用軟件：CFX ，ICEM
網(wǎng)格：六面體，質(zhì)量>0.5
物理模型：多項流（空氣+水+顆粒）
本來是拿fluent做的，然后向看看CFX做射流的效果如何
過程是從入口噴出水和顆粒的混合物,然后噴射到一個鋼板上,采用sst湍流模型，入口設(shè)置流體速度為100M/S,然后加入顆粒，設(shè)置一些顆粒的屬性。大概就是這樣一個過程，設(shè)置水和空氣的表面張力。設(shè)置了連續(xù)相和分散相等等】
CFDPro顆粒流仿真 | 基于拉格朗日粒子追蹤方法，模擬復(fù)雜顆粒的流動現(xiàn)象
顆粒流仿真是通過數(shù)值模擬手段模擬由大量固體顆粒構(gòu)成的系統(tǒng)的動態(tài)行為，能夠詳盡刻畫顆粒間的碰撞、擴散、堆積、破碎、混合等微觀交互，以及與流體介質(zhì)的相互作用，從而預(yù)測顆粒流在各種工況下的宏觀表現(xiàn)。顆粒流仿真能夠揭示隱藏的風(fēng)險因素，為產(chǎn)品研發(fā)、故障診斷、性能優(yōu)化提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。
能源與動力工程：應(yīng)用于發(fā)動機吸入物模擬與燃燒室顆粒物行為分析。
環(huán)境保護與災(zāi)害預(yù)防：涉及大氣污染擴散模擬與地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警。
化工與材料工程：涵蓋反應(yīng)器內(nèi)顆粒流動與混合優(yōu)化以及顆粒填充與成型過程控制。
農(nóng)業(yè)與食品工程：應(yīng)用于種子播撒與肥料施用技術(shù)優(yōu)化以及糧食干燥與儲存過程管理。
顆粒流模擬仿真模塊
ParticlePro為積鼎科技自主研發(fā)的顆粒流模擬模塊，該模塊是基于拉格朗日粒子追蹤方法，專為解決復(fù)雜顆粒流動現(xiàn)象而設(shè)計，可用于發(fā)動機吸雨吸雹、發(fā)動機葉片顆粒流、微小粒子撞擊損傷等應(yīng)用場景的仿真分析。
拉格朗日粒子追蹤
支持顆粒間的直接碰撞模型，考慮顆粒間的彈性碰撞、摩擦力等相互作用，以模擬顆粒群的集體行為。
耦合流場模型
集成了Langevin湍流擴散模型，用于描述顆粒在湍流背景下的隨機擴散行為，考慮了顆粒與流體微團之間的相對速度差異及湍流脈動對顆粒擴散的影響；稀相模型和密相模型的靈活切換，適應(yīng)不同顆粒濃度條件下的模擬需求。
先進顆粒特性處理
顆粒旋轉(zhuǎn)模型，考慮顆粒在流場中因受力不平衡導(dǎo)致的自轉(zhuǎn)；馬格納斯升力模型，模擬顆粒在流場中由于形狀、旋轉(zhuǎn)和流體黏性引起的額外升力效應(yīng)。
惰性傳熱處理
能夠模擬顆粒作為惰性物質(zhì)在流場中傳遞熱量的過程，有助于分析顆粒溫度變化對流動行為、顆粒沉積、熱交換設(shè)備性能等方面的影響。
展開 流體仿真計算、結(jié)構(gòu)強度計算、ANSYS有限元分析，仿真分析培訓(xùn)，流體、結(jié)構(gòu)類輔材供應(yīng)
業(yè)務(wù)方向：流體仿真計算、結(jié)構(gòu)強度計算、ANSYS有限元分析，仿真分析培訓(xùn)，流體、結(jié)構(gòu)類輔材供應(yīng)。
聯(lián)系電話：王經(jīng)理 15900979745
Ansys Rocky顆粒仿真軟件介紹
Ansys Rocky顆粒仿真軟件
Ansys聯(lián)合ESSS公司一同推出了Ansys Rocky，該軟件基于離散元模擬(DEM)方法，可以快速分析和評估各行各業(yè)中與顆粒運動相關(guān)的問題，研究設(shè)計時遇到流動、熱以及結(jié)構(gòu)相關(guān)的問題。
應(yīng)用領(lǐng)域
Rocky DEM具有強大的顆粒仿真功能，在傳統(tǒng)行業(yè)和新興行業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用，例如農(nóng)業(yè)和重工業(yè)、采礦和礦物加工、生物制藥、消費品、過程工程工業(yè)、油氣等。海外現(xiàn)有Rocky用戶中，超過75%同時也在使用Ansys CFD以及Ansys Mechanical。凡是涉及與顆粒相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域，Ansys Rocky都是很好的選擇。
Ansys Rocky的優(yōu)勢
模擬顆粒真實的形狀
Rocky DEM在模擬時能夠考慮粒子真實的形狀和尺寸，用戶可以自定義顆粒形狀和大小。顆粒包括纖維（例如毛發(fā)）和殼體（例如像薯片一樣又薄又寬），無論顆粒的材料是剛性還是柔性，Rocky均可仿真。
集成于Ansys Workbench
Rocky DEM完全集成于Ansys Workbench，與Ansys相關(guān)軟件（Fluent, Mechanical, optiSLang and DesignXplorer）進行耦合仿真。例如，能夠和Ansys Fluent進行單向或者雙向耦合，獲得與真實物理一致的結(jié)果。
展開 共探顆粒仿真世界｜Altair EDEM 離散元仿真技術(shù)全球會議邀您參會
ATCx DEM 離散元仿真技術(shù)全球會議
自2020年首次舉辦以來，ATCx DEM 已發(fā)展為全球首屈一指的離散元仿真技術(shù)線上活動，專注于離散元方法（DEM）在散料和顆粒材料仿真中的應(yīng)用技術(shù)交流。
此次會議，Altair 將邀請德國默克醫(yī)療、CNH 凱斯紐荷蘭、NISSAN 汽車、住友金屬、Sandvik 山特維克、山東臨工等全球知名企業(yè)的技術(shù)專家和一線工程師，傾情分享近60個不同行業(yè)的精彩演講，共同探索離散元方法在各個行業(yè)中的創(chuàng)新應(yīng)用。
無論您來自重型設(shè)備、礦業(yè)與冶金、化學(xué)、制藥還是學(xué)術(shù)界，ATCx DEM 將帶您了解行業(yè)領(lǐng)袖的寶貴見解、離散元仿真和 Altair? EDEM? 如何徹底革新設(shè)備優(yōu)化和流程效率離散元技術(shù)等最新創(chuàng)新和最佳實踐。
誠邀您報名參會，與我們一同開啟關(guān)于離散元技術(shù)革新的旅程和顆粒材料仿真世界的探索吧！
會議時間：2024年11月20 - 21日 中午12:00開始
會議形式：線上直播（提供 AI 實時翻譯）
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*前 50 名提交報名的觀眾，還有機會獲得 Altair 定制的隨機小禮品哦
會議亮點
參加本次會議您將了解到：
DEM 離散元技術(shù)在優(yōu)化設(shè)備性能和提高工藝效率方面的強大功能；
來自德國默克醫(yī)療、CNH 凱斯紐荷蘭、NISSAN 汽車、住友金屬、Sandvik 山特維克、山東臨工等行業(yè)巨頭的真實成功案例，展示 DEM 離散元方法的變革性優(yōu)勢；
DEM 離散元技術(shù)的前沿進展，包括最新的物理模型、HPC、機器學(xué)習(xí)和 AI 方面的突破。
展開 進入顆粒材料仿真的世界！Altair EDEM? 離散元仿真技術(shù)全球虛擬大會
報名方式
點擊下方鏈接即可報名：
https://web.altair.com/atcx-dem-2020
（如果您錯過直播時間，只要完成注冊報名即可在會后獲得回看鏈接）
會議日程
第一日（2020/11/10）：
美國東部時間：9:00 北京時間：22:00 開始
第二日（2020/11/11）：
美國東部時間：9:00 北京時間：22:00 開始
（本次會議為英文演講）
關(guān)于Altair EDEM?
Altair EDEM? 是全球首個多用途離散單元法建模軟件，采用先進的建模技術(shù)，可以快速準確地建立煤塊、礦石、土壤、藥片等各類固體散料的模型，用于工業(yè)生產(chǎn)中的顆粒處理及其制造設(shè)備的生產(chǎn)過程的仿真和分析。
Altair EDEM 可應(yīng)用于物料輸送、物料破碎、物料攪拌、物料裝卸、高爐布料、固體擠壓切割、藥粉混合等領(lǐng)域。EDEM 可以結(jié)合主流的 CAE 工具軟件進行顆粒系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)、流體、機械結(jié)構(gòu)及電磁場耦合的模擬仿真。
關(guān)于Altair
Altair（納斯達克股票代碼：ALTR）是一家全球技術(shù)公司，在產(chǎn)品開發(fā)、高性能計算(HPC)和數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域提供軟件和云解決方案。
自1985年成立以來一直致力于為企業(yè)開發(fā)用于仿真分析、優(yōu)化、數(shù)據(jù)分析、信息可視化、流程自動化、云計算以及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的高端技術(shù)。
展開 基于COMSOL軟件的顆粒運動仿真 ￥800
<p>本案例基于<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/comsol" rel="noopener noreferrer" target="_blank">COMSOL軟件</a>的流體模塊和粒子場模塊仿真了不同粒徑群顆粒在通道內(nèi)的運動過程，模擬結(jié)果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202203/imgs/423f3339b54e42a69b18449d49d9f220.gif" alt="Untitled1.gif"></p><p>感興趣的朋友可下載模型，歡迎交流</p><p><br></p>
展開 容器內(nèi)顆粒過濾數(shù)值仿真
本案例模擬了容器內(nèi)不同粒徑顆粒的過濾過程，仿真結(jié)果如圖所示：
感興趣的朋友，如想詳細了解仿真過程，歡迎進行交流！
COMSOL 顆粒增強復(fù)合材料力學(xué)仿真 ￥800
顆粒增強體是用以改善復(fù)合材料的力學(xué)性能，提高斷裂功、耐磨性、硬度，增進耐蝕性的顆粒狀材料。如SiC、TiC、B4C、WC、Al2O3、MoS2、Si3N4、TiB2、BN、C （石 墨）等。 </p><p>顆粒增強復(fù)合材料作為一種新的結(jié)構(gòu)材料有著廣闊的發(fā)展前景。本篇文章采用COMSOL軟件對顆粒增加復(fù)合材料結(jié)構(gòu)進行了參數(shù)化建模，并計算了添加顆粒后的壓縮變形性能。顆粒增強復(fù)合體結(jié)構(gòu)的建模基于<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/comsol" rel="noopener noreferrer" target="_blank">COMSOL軟件</a>中的App開發(fā)器編制了程序?qū)崿F(xiàn)了不同粒徑和數(shù)量的非干涉顆粒隨機生成模型，幾何模型如下圖所示：</p><div contenteditable="false" width="100%">
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<img src="https://img.jishulink.com/upload/202107/e62e2e3673a9420a8db4bf2f55c48d0a.png" title="Untitled1.png" alt="Untitled1.png" style="max-width: 760px; width: 678px; height: 399px;" width="678" height="399" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202107/e62e2e3673a9420a8db4bf2f55c48d0a.png?
展開 Fluent實用案例 | DEM顆粒瞬態(tài)仿真
本案例利用Fluent中的DEM模型，對管道運輸進行流體仿真，主要是對管路顆粒運輸過程進行診斷，防止出現(xiàn)顆粒陷入死循環(huán)，導(dǎo)入管路阻塞和浪費。因此進行相關(guān)的管路氣力運輸可以按照本文的相關(guān)設(shè)置進行仿真計算。
1 workbench 設(shè)置
本案例具體設(shè)置如下圖 ：
2 SCDM 設(shè)置
2.1 導(dǎo)入幾何
本案例的管道模型十分簡單，為幾段簡易管路組成 。具體的幾何模型與邊界條件如下所示：
其中上方為入口邊界條件，下方為出口邊界條件。
3 Fluent Meshing 設(shè)置
3.1 網(wǎng)格設(shè)置
采用 Fluent meshing 進行網(wǎng)格劃分，采用四面體網(wǎng)格劃分，并劃分相對應(yīng)的邊界層網(wǎng)格。具體的網(wǎng)格劃分如下圖所示：
4 FLUENT 設(shè)置
4.1 General設(shè)置與網(wǎng)格導(dǎo)入
首先導(dǎo)入網(wǎng)格，然后勾選為瞬態(tài)計算，并選擇壓力基求解器。打開重力選項，由于本案例是以y軸負向作為重力方向，因此需要再y出設(shè)置為-9.81m/s。
展開 
硫酸銅溶液中懸浮顆粒的運動仿真 ￥800
基于COMSOL軟件的流體模塊和粒子追蹤模塊仿真了溶液內(nèi)懸浮顆粒的運動過程，仿真結(jié)果如圖所示：感興趣的朋友，歡迎交流模型
粒徑為3mm的顆粒
12，comsol仿真三種情況下的納米顆粒
參考文獻是 南京大學(xué) 碩士畢業(yè)論文《金屬納米顆粒有序陣列中Fano共振的產(chǎn)生條件》-靳悅榮。
本文不討論fano共振，僅僅介紹文中涉及到的三種情況下的納米顆粒，這三種情況幾乎囊括了大部分關(guān)于納米顆粒的仿真情況。
情況一：有限數(shù)目的納米顆粒處于無限大的均勻介質(zhì)中。比如納米顆粒位于無限大的水中，或者無限大的空氣中。
下圖是論文中橢圓金顆粒位于無窮大空氣中，求其消光譜，下面是論文圖VS我的復(fù)現(xiàn)結(jié)果
情況二：有限數(shù)目的納米顆粒位于兩個半無限大的介質(zhì)的分界面上，比如納米顆粒放在玻璃基板上，納米顆粒上方是空氣，下方是玻璃，一束光照射到納米顆粒上，求其散射光譜，消光截面等等。
下面是論文圖VS我的復(fù)現(xiàn)結(jié)果。圖中 藍色虛線 表示一個金顆粒位于無窮大的介質(zhì)板上，上方是空氣，下方是介質(zhì)板，求其消光光譜。
情況三：無限數(shù)目的納米顆粒是周期性排布在介質(zhì)基板上的，也就是超表面結(jié)構(gòu)。求其反射光譜，透射光譜，吸收光譜。
展開 8，comsol仿真納米顆粒受到的光力
下圖是論文圖VS我的仿真結(jié)果。
slm仿真，考慮顆粒層。
有用fluent做出如圖的東西嗎？能否分享經(jīng)驗。
