CFD-DEM耦合仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
CFD-DEM耦合仿真的視頻教程
LS-DYNA中DEM和CFD耦合求解
在本視頻中，您將學(xué)習(xí)如何創(chuàng)建和設(shè)置DEM仿真，以及如何將其耦合到ICFD求解器。 CFD設(shè)置沒有詳細(xì)描述，但列出了所有必要的關(guān)鍵字。
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CFD-DEM單向流固耦合教學(xué)
PFC-Fluent單向流固耦合，基于Navier-Stokes方程的CFD-DEM方法，可解決流場作用大于顆粒作用的工況，例如地面塌陷中顆粒流入管道，隧道滲漏中地層土體的流失等等，聯(lián)系后臺可獲取詳細(xì)代碼案例以及論文原文。
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EDEM 農(nóng)業(yè)機械篩選中DEM-CFD耦合網(wǎng)絡(luò)研討會
本場研討會將為您介紹： 1.介紹EDEM與CFD耦合技術(shù)相關(guān)原理； 2.介紹EDEM的順序耦合，單項耦合，雙向耦合相關(guān)應(yīng)用； 3.分享Acusolve與EDEM耦合求解； 4.聯(lián)合收割機清選篩分案例。
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CFD-DEM耦合仿真的實例教程
同時，DEM 能精準(zhǔn)預(yù)測顆粒碰撞頻率與能量傳遞規(guī)律，為評估催化劑磨損風(fēng)險提供數(shù)據(jù)支持。某煉化企業(yè)借助 DEM 優(yōu)化流化床內(nèi)部構(gòu)件布局，將催化劑磨損率降低20%-30%，延長催化劑使用壽命 40%，每年減少催化劑更換成本超百萬元。
DEMms非規(guī)則顆粒模擬
針對顆粒團聚這一行業(yè)難題，DEM 仿真同樣提供了有效解決方案。通過設(shè)定顆粒間相互作用參數(shù)，可模擬團聚形成與發(fā)展過程，進而制定針對性優(yōu)化策略 —— 如調(diào)整操作氣速、添加分散劑等，實現(xiàn)顆粒均勻分散，保障氣固兩相高效接觸，為反應(yīng)效率提升掃清障礙。
四、CFD-DEM 耦合：打破多相流壁壘，實現(xiàn)全維度優(yōu)化
在實際流化床系統(tǒng)中，氣固兩相存在強耦合作用，單獨使用CFD 或 DEM 難以全面反映系統(tǒng)真實狀態(tài)。CFD-DEM 耦合仿真技術(shù)，通過雙向數(shù)據(jù)傳遞實現(xiàn)氣固兩相行為的協(xié)同模擬 ——CFD 計算的流體場數(shù)據(jù)為顆粒運動提供外力輸入，DEM計算的顆粒運動信息反哺流體場方程更新，從而精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)氣固兩相相互作用的復(fù)雜過程。
CFD-DEM耦合技術(shù)
在大型氣固循環(huán)流化床設(shè)計中，耦合仿真展現(xiàn)出強大優(yōu)勢。此類設(shè)備包含提升管、下降管、旋風(fēng)分離器等多組件，氣固流動狀態(tài)復(fù)雜。借助 CFD-DEM 耦合技術(shù)，可模擬全回路內(nèi)氣固兩相分布特征、傳熱傳質(zhì)效率及設(shè)備磨損情況。以循環(huán)倍率優(yōu)化為例，通過仿真可明確不同倍率下的能耗、反應(yīng)效率與磨損風(fēng)險，最終確定 “效率 - 能耗 - 壽命” 平衡的最佳參數(shù)。某能源企業(yè)通過耦合仿真優(yōu)化后，循環(huán)流化床的能量利用率提升 8%-10%，設(shè)備年均維護成本降低 15%，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益與工藝性能的雙重提升。
展開 為什么我們需要CFD+DEM 的耦合方法？
CFD 可以對高爐內(nèi)的氣流分布、溫度場進行模擬，幫助工程師了解高爐內(nèi)的宏觀熱工狀態(tài)。但高爐內(nèi)爐料顆粒的運動、堆積和還原反應(yīng)過程十分復(fù)雜，CFD 難以精確描述。
DEM 能夠?qū)t料顆粒視為離散個體，考慮顆粒的大小、形狀、密度以及顆粒間的摩擦力、碰撞力，還有高溫下顆粒的物理化學(xué)變化。通過 DEM 模擬，可以清晰展現(xiàn)爐料顆粒在高爐內(nèi)的下降過程、分布情況，以及顆粒與氣流的相互作用對還原反應(yīng)的影響，為優(yōu)化高爐布料制度、提高鐵水質(zhì)量和產(chǎn)量提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。
基于離散模擬軟件DEMms的高爐爐頂布料模擬
（三）制藥行業(yè)：藥物顆粒混合與制劑工藝
在制藥行業(yè)中，藥物顆粒的混合均勻度直接影響藥品質(zhì)量。CFD 在模擬藥物顆?；旌线^程中，通常將顆粒相簡化處理，難以準(zhǔn)確反映顆粒間復(fù)雜的相互作用。
而 DEM 可以針對不同形狀、大小和性質(zhì)的藥物顆粒，設(shè)定精確的相互作用參數(shù)。在模擬藥物顆粒在混合器中的混合過程時，DEM 能夠詳細(xì)跟蹤每個顆粒的運動軌跡，分析顆粒的團聚與分散行為，預(yù)測混合時間和混合效果。此外，在制劑工藝中，如壓片過程中顆粒的壓實和成型，DEM 也能模擬顆粒在壓力作用下的變形、位移和相互作用，幫助優(yōu)化制劑工藝參數(shù)，確保藥品的質(zhì)量和穩(wěn)定性。
基于離散模擬軟件DEMms的藥物膠囊顆粒模擬
四、CFD 與 DEM 的耦合趨勢
CFD 和 DEM 各有特點和優(yōu)勢，在一些復(fù)雜的多相流問題中，單獨使用 CFD 或 DEM 都無法全面準(zhǔn)確地描述整個系統(tǒng)的行為。
CFD 與 DEM 的耦合趨勢為積鼎科技的軟件發(fā)展指明了新方向。如在氣力輸送系統(tǒng)模擬中，通過耦合，CFD 計算的流體參數(shù)傳遞給 DEM 計算顆粒受力，DEM 計算的顆粒反作用力反饋給 CFD，實現(xiàn)對氣體流動和顆粒輸送過程的全面準(zhǔn)確模擬，深入理解系統(tǒng)工作機制，為系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計提供更全面的依據(jù)。
展開 圖3 考慮土壤粘性和可壓縮性的EEPA接觸模型仿真
2、多體動力學(xué)方法
虛擬樣機技術(shù)是當(dāng)前設(shè)計制造領(lǐng)域的一門新技術(shù)，它利用軟件建立機械系統(tǒng)的三維實體模型和力學(xué)模型，在各種虛擬環(huán)境中真實地模擬系統(tǒng)的運動，分析和評估系統(tǒng)的性能。多體系統(tǒng)動力學(xué)是虛擬樣機技術(shù)的核心理論，包括多剛體系統(tǒng)動力學(xué)和多柔體系統(tǒng)動力學(xué)，是研究多體系統(tǒng)運動規(guī)律的學(xué)科。多體系統(tǒng)一般由若干個柔性和剛性物體相互連接所組成，其結(jié)構(gòu)和連接方式多種多樣，因而動力學(xué)方程式一般都是高階非線性方程，特別是多柔體系統(tǒng)的動力學(xué)方程是強耦合、強非線性方程，只能通過計算機用數(shù)值方法進行求解。
車輛是一個復(fù)雜的多體系統(tǒng)，外界載荷的作用更加復(fù)雜多變，“人-車-路”三位一體的相互作用使車輛動力學(xué)模型的建立、分析、求解始終是一個難題。多體動力學(xué)的迅速發(fā)展為車輛動力學(xué)的研究提供了一個方便快捷的手段。由此，車輛動力學(xué)研究的力學(xué)模型逐漸由線性模型發(fā)展到非線性系統(tǒng)模型；模型的自由度由二自由度發(fā)展到數(shù)十個自由度，甚至到數(shù)百個上千個自由度。模擬計算也由穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性的計算發(fā)展到瞬態(tài)響應(yīng)特性和轉(zhuǎn)彎制動特性的計算。目前多體動力學(xué)仿真已日漸成為國內(nèi)外的各主要車輛和研究機構(gòu)的通用方法和標(biāo)準(zhǔn)。目前在車輛領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的多體動力學(xué)仿真軟件有多種，包括MSC.ADAMS、Recurdyn、西門子公司的Virtual Lab Motion等。
圖4 ADAMS中車輛仿真
3、DEM-MBD耦合
EDEM軟件均可以實現(xiàn)與MSC.ADAMS、Recurdyn、Virtual Lab Motion等的耦合仿真。
展開 <p>LS-DYNA中的ALE和DEM耦合爆炸仿真（k文件）</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
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CFD-DEM耦合仿真的最新內(nèi)容
<p>LS-DYNA中的ALE和DEM耦合爆炸仿真（k文件）</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202601
CFD-DEM 耦合仿真技術(shù)，通過雙向數(shù)據(jù)傳遞實現(xiàn)氣固兩相行為的協(xié)同模擬 ——CFD 計算的流體場數(shù)據(jù)為顆粒運動提供外力輸入，DEM計算的顆粒運動信息反哺流體場方程更新，從而精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)氣固兩相相互作用的復(fù)雜過程。
CFD-DEM耦合技術(shù)
在大型氣固循環(huán)流化床設(shè)計中，耦合仿真展現(xiàn)出強大優(yōu)勢。此類設(shè)備包含提升管、下降管、旋風(fēng)分離器等多組件，氣固流動狀態(tài)復(fù)雜。
在工程模擬技術(shù)的前沿領(lǐng)域，積鼎科技憑借對市場趨勢的敏銳洞察和對技術(shù)創(chuàng)新的不懈追求，從專注 CFD 軟件逐步拓展到 DEM 軟件領(lǐng)域，實現(xiàn)了兩種技術(shù)的有機融合與互補。這一戰(zhàn)略布局不僅順應(yīng)了行業(yè)發(fā)展需求，更為解決復(fù)雜工程問題提供了更強大的工具。
一、CFD 與 DEM 概念解析及適用領(lǐng)域
CFD 作為計算流體動力學(xué)的核心技術(shù)，通過離散化求解納維 - 斯托克斯方程，在模擬流體流動、傳熱及化學(xué)反應(yīng)等方面表現(xiàn)卓越
摘要：本研究設(shè)計一臺雙鎮(zhèn)壓輥結(jié)構(gòu)花生播種單體，并采用基于DEM-MBD耦合的方法建立了幾組作業(yè)過程的仿真動力學(xué)模型。通過參數(shù)化方法選用合理的力學(xué)模型。獲取仿真所需參數(shù)和設(shè)置仿真參數(shù)等一系列操作完成了耦合模型的建立。研究表明，基于DEM-MBD耦合的方法為花生播種單體作業(yè)性能評價和機具設(shè)計提供了一種新研究方法。
關(guān)鍵詞：花生播種，離散元，多體動力學(xué)，耦合仿真
一、研究背景及目的
冷板在電子設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，如航空電子設(shè)備、汽車電子設(shè)備等。由于現(xiàn)代設(shè)備越來越集成化及模塊化，要求以更小的體積、更輕的重量提供更優(yōu)越的性能，使得在各級電子封裝上產(chǎn)生高的功率密度，而電子元件上高熱量的聚集是造成設(shè)備可靠性降低的主要原因。
本文將利用積鼎通用流體仿真軟件VirtualFlow對水平冷板的共軛換熱進行模擬，主要涉及相變過程的流動和傳熱傳質(zhì)問題，通過分析為高熱流電子設(shè)備散熱設(shè)備設(shè)計提供指導(dǎo)
由于疏忽、事故或無能而導(dǎo)致的工業(yè)工廠爆炸或火災(zāi)可能會對人類生活、環(huán)境和經(jīng)濟造成毀滅性影響。其中一場災(zāi)難是1919 年的糖蜜大洪水，又名波士頓糖蜜災(zāi)難，當(dāng)時一個裝滿 230 萬加侖糖蜜的儲罐發(fā)生爆炸，糖蜜以 35 英里/小時的速度釋放到街道上，造成 21 人死亡、150 人受傷。今天，居住在爆炸地點附近的居民聲稱街道上聞到了糖蜜的味道。這是工業(yè)爆炸對環(huán)境影響的程度。如今，先進的控制和校準(zhǔn)單元、過程模擬技術(shù)以及
SimLab 電池?zé)犭婑詈夏Ｐ?/div>
什么是顆粒兩相流？ 顆粒-流體兩相流在許多行業(yè)中都會遇到，包括能源、農(nóng)業(yè)、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(xù)相）夾帶和輸運。顆粒和流體介質(zhì)之間存在質(zhì)量，動量和能量傳遞，而且顆粒之間，顆粒和固體壁面也發(fā)生碰撞。 模擬顆粒流的數(shù)值方法 顆粒相和流體相可以在不同的長度尺度上模擬，通常分為2類：宏觀方法（連續(xù)介質(zhì)）和微觀方法（離散介質(zhì)） Fluid – Resolved E
作者：Lohitasyudu Gorli，航空、多物理場和燃燒產(chǎn)品及應(yīng)用工程師，Kilian Claramunt，多物理場組長，Yingchen Li，Openlabs & Adjoints Responsible - Cadence Design Systems
汽車行業(yè)的開發(fā)周期不斷縮短，推動了對可靠的自動化仿真過程的需求，以在短時間內(nèi)提供準(zhǔn)確的結(jié)果。此外，隨著計算資源的可用性和成本效益不斷提高
