顆粒兩相流的案例
CFD專欄丨為什么需要CFD+DEM耦合方法分析顆粒兩相流？
什么是顆粒兩相流？
顆粒-流體兩相流在許多行業中都會遇到，包括能源、農業、采礦、食品、制藥等。
他的特點是：顆粒（離散相）被氣體或液體（連續相）夾帶和輸運。顆粒和流體介質之間存在質量，動量和能量傳遞，而且顆粒之間，顆粒和固體壁面也發生碰撞。
某鋼鐵公司SDS脫硫反應器，進行熱風爐補熱溫度場分析及小蘇打顆粒的氣固兩相流分析，研究其溫度場和顆粒混合的均勻性 ￥20
粒子跡線圖
出口監測面顆粒濃度與時間的關系
i1截面粒子分布圖
i2截面粒子分布圖
i3截面粒子分布圖
圖4
從圖4中出口監測面顆粒濃度與時間的關系圖可以看出：約2.3s時，小蘇打顆粒開始到達出氣口截面；即煙氣在反應器內的停留時間約2.3s，說明小蘇打噴槍位置可滿足小蘇打停留時間的要求；i1~i3截面的粒子分布圖可以看出：每個截面上的粒子均呈環狀分布，中間區域幾乎無粒子，這說明旋流煙氣攜帶粒子同時螺旋向下擴散
懸浮顆粒兩相流模擬 ￥500
<p>本案例基于COMSOL軟件模擬了不同密度大小的懸浮顆粒在混合溶液中的流動沉積情況，模擬結果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202203/imgs/b699ae180a0943238523c7268d430935.gif" alt="Untitled.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>密度較大顆粒的沉積情況</strong></p><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202203/imgs/85a95a81e397408fb3e8b3f4d11ad778.gif" alt="Untitled2.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>密度較小顆粒懸浮混合情況</strong></p><p>感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎交流</p><p><br></p>
展開 液固兩相流中顆粒撞擊對不銹鋼表面電化學反應的影響
當再次用同樣數量的顆粒群撞擊表面時，開路電位再次發生急劇減小和緩慢上升的過程。
(a)純液體射流
(b)液固兩相射流
圖5 13Cr表面極化曲線
圖5為純液體和液固兩相射流中的13Cr表面極化曲線，圖（a）純液體中的極化曲線顯示出隨液體流速增加，金屬表面腐蝕電位降低，同時腐蝕電流密度增加。圖（b）顯示在液固兩相流中，陽極極化曲線發生劇烈跳動，電流密度不斷在10-2和10-3量級變化。這種變化可能受顆粒撞擊影響，不銹鋼表面鈍化膜不斷被剝離然后再鈍化，無法形成穩定的陽極鈍化區間。
3
小結
當顆粒撞擊金屬表面時，通常會瞬間破壞表面已建立的穩定電化學反應平衡體系，使未發生反應的基體金屬與反應物接觸，形成新的反應步驟。因此，研究顆粒撞擊過程金屬表面的電化學參數變化是分析沖蝕腐蝕協同作用的重要方向，包括液體局部流動狀態分析，近壁面物質傳遞分析，金屬表面粗糙度影響分析，金屬硬度變化分析，縫隙腐蝕分析等內容。
此外，作為影響電化學反應進程的重要因素，在多數液固兩相流中物質傳遞速率直接影響電化學反應進程，進而改變腐蝕速率。
展開 
21場仿真免費網絡培訓來襲，首波報名啟動！
6月9日
20
泵及壓縮機的流動仿真
綜合介紹各類泵、壓縮機的流體仿真方法和技巧
6月14日
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顆粒兩相流仿真技術與應用
顆粒兩相流仿真技術與應用:介紹Rocky DEM離散元軟件的相關功能和應用領域。包括顆粒形狀設置、幾何模型建立、顆粒破碎和壁面磨損、粘濕物料的考慮、與ANSYS Fluent和Mechanical集成。
6月15日
浙江大學流體工程研究所介紹
杰出青年科學基金：纖維懸浮流場動力學若干問題的研究
2．重大項目子課題：微流控分析系統擴散與流體力學的基礎研究
3．重大項目子課題：旋渦流特性的研究
4．面上項目：粘性和粘彈性流體的混沌混合
5．面上項目：粒狀物料在水平管道內的氣動輸送研究
6．面上項目：氣固兩相管流計算方法的研究
7．面上項目：高分子聚合物流變學分子模型及流動分析
8．面上項目：粘彈性攪拌旋轉流場的研究
9．面上項目：非牛頓流體流動中的微結構形態研究
10．面上項目：多相流風機的正反問題計算方法及其應用
11．面上項目：氣固兩相有燃燒相變多噴嘴噴射的兩相流動
12．面上項目：二元氣固兩相反應噴射流研究
13．面上項目：粒子強度源模型及其應用
14．面上項目：水下兵器流場和阻力的高精度算法研究
15．面上項目：旋轉流場的數值計算模型和圖像處理
16．面上項目：斜向自由剪切層擬序結構的實驗研究和數值計算
17．面上項目：聚合物添加劑對混合層流場擬序結構的實驗和數值計算
18．面上項目：減少顆粒兩相流對壁面磨損新構思研究
二．省自然科學基金
1．青年科技人才專項培養基金：擬序結構流場的研究及控制
2．面上項目：不可壓粘性流體湍流脈動速度關聯求解的新途徑
3．面上項目：靜電紡紗新技術
4．面上項目：粘性不可壓縮復雜流場高精度計算方法研究
5．面上項目：相似性解法在力學中應用
6．面上項目：氣固兩相湍流邊界層中猝發過程對壁面磨損的影響
三．部委項目
1．國家能源部項目：耐磨煤粉風機
2．國家科委攻關項目：氣固兩相流風機的研究開發
3．國家科委攻關項目：池窯內流動和傳熱的數值模擬和研究
4．國家教委項目：工程力學若干重大問題研究
5．國家教育部“跨世紀優秀人才培養計劃項目”：兩相流中由流場引起的固粒濃度分布不均勻性研究
6．國家教育部博士點基金：管道流動中高聚物減阻機理的研究
7．國家機電部基金：爐內流場對傳熱過程影響的研究
展開 CAD顆粒密堆積2D顆粒流PFC離散元DEM模型 ￥399
插件簡介
CAD顆粒密堆積2D插件可用于生成二維狀態下重力堆積的隨機顆粒。插件可指定投放區域、顆粒的粒徑范圍、顆粒間的間距、顆粒個數等信息，同時可模擬顆粒彈性及摩擦摩擦系數。
插件采用物理引擎對顆粒行為進行模擬，可實現顆粒在力場作用下的堆積、以及顆粒間的碰撞等。
插件可將當前圖形輸出到AutoCAD，可控制輸出時機，在可視化的同時保存當前狀態，生成的dwg文件可導入其他有限元軟件，同時可統計當前顆粒所占比例。
插件可指定顆粒間的最小間距，控制間距可在有限元分析中更好的劃分網格，避免計算不收斂。
可對同一模型進行多次輸出，通過CAD圖層對輸出進行劃分。
插件可進行力場方向的指定，實現不同的堆積模型，或進行分子熱運行模擬等。
采用堆積模式，可實現高比例粒子的分布模型，下圖為82.59%的比例。
說明提醒
插件需要注冊，注冊后可永久使用，版本更新不影響注冊狀態，注冊請聯系QQ：1135122921。
樣圖下載
Dwg格式樣圖，可導入Comsol、ANSYS、Abaqus等有限元軟件測試。
顆粒密堆積樣圖.rar
展開 Openfoam離散顆粒案例——顆粒攪拌器（1）
cyclone.avi
感覺社區openfoam關注的人很少，希望關注of的伙伴活躍起來在社區
CFDPro顆粒流仿真 | 基于拉格朗日粒子追蹤方法，模擬復雜顆粒的流動現象
顆粒流仿真是通過數值模擬手段模擬由大量固體顆粒構成的系統的動態行為，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，以及與流體介質的相互作用，從而預測顆粒流在各種工況下的宏觀表現。顆粒流仿真能夠揭示隱藏的風險因素，為產品研發、故障診斷、性能優化提供關鍵數據支撐。
能源與動力工程：應用于發動機吸入物模擬與燃燒室顆粒物行為分析。
環境保護與災害預防：涉及大氣污染擴散模擬與地質災害預警。
化工與材料工程：涵蓋反應器內顆粒流動與混合優化以及顆粒填充與成型過程控制。
農業與食品工程：應用于種子播撒與肥料施用技術優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，專為解決復雜顆粒流動現象而設計，可用于發動機吸雨吸雹、發動機葉片顆粒流、微小粒子撞擊損傷等應用場景的仿真分析。
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
顆粒旋轉模型，考慮顆粒在流場中因受力不平衡導致的自轉；馬格納斯升力模型，模擬顆粒在流場中由于形狀、旋轉和流體黏性引起的額外升力效應。
惰性傳熱處理
能夠模擬顆粒作為惰性物質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、熱交換設備性能等方面的影響。
展開 管內兩相流流型模擬 ￥269
提供基于Comsol的管內兩相流流型模擬的算例（泡狀流和彈狀流），可在此基礎上熟悉管內泡狀流和彈狀流的模擬方法，分析其規律。以下為水平管、豎直管、傾斜管以及基于氣泡流模型的管內氣液兩相流模擬部分結果，具體算例附后，感興趣的可直接下單。
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1fVp5Z5spRbWCyhhWok30kA
提取碼：e26d
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干貨分享 | 轉運站導料槽氣固兩相流仿真
計算中，5 s時：物料顆粒通過轉運管道剛進入導料槽，并將卸載到受料輸送帶上；10 s時：物料顆粒完全通過受料皮帶，離開計算域；10 s后的物料顆粒穩定分布在轉運站。
根據計算結果可得到各工況在20 s時的物料顆粒和氣流的速度結果。
分析擋塵簾與泄壓閥的抑塵效果
備注：擋塵簾和泄壓閥作為抑塵裝置，裝備擋塵簾時，間隔2m/個。
3.1 無抑塵裝置
如上圖3.1(a)所示，是無抑塵裝置20 s時轉運站內氣體流場速度矢量圖，對比圖3.1(b)物料在管道和導料槽的分布可以明顯看到：轉運站內受料面和背料面存在高速區，而相應的高速區中間又有一部分低速區，分析可知這是氣固兩相流作用下形成的氣體旋渦。
展開 
兩相流-VOF-晃動
附上case文件。
a2.rar
a3.rar
附上圖片
Xflow兩相流自由液面
Free surface external damping outlet region為了減少出口流體動能，出口采用多孔介質，同時保證出口壓力一致（自由表面波動而改變）
同時在模擬過程可以打開自由表面張力模型和兩相流模型，在求解器中將考慮其微觀影響因素求解其相關參數，這在微流體領域具有十分明顯的影響。
對于Force evaluation scheme有兩個選項，分別為momentum exchange和surface stress integration，這是默認必選的，對于具體的認識有待研究。
自由表面運算中需要添加慣性重力項的，這個要注意特別是大尺度的流動分析，微尺度的模擬可以忽略。
展開 關于COMSOL兩相流(二)
關于COMSOL兩相流(二)
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關于COMSOL兩相流(一)
關于COMSOL兩相流（一）
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