DEM-CFD
關注創建者：安世亞太 創建時間：2021-12-14
DEM-CFD的視頻教程
LS-DYNA中DEM和CFD耦合求解
在本視頻中，您將學習如何創建和設置DEM仿真，以及如何將其耦合到ICFD求解器。 CFD設置沒有詳細描述，但列出了所有必要的關鍵字。
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CFD-DEM單向流固耦合教學
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，聯系后臺可獲取詳細代碼案例以及論文原文。
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EDEM 農業機械篩選中DEM-CFD耦合網絡研討會
本場研討會將為您介紹： 1.介紹EDEM與CFD耦合技術相關原理； 2.介紹EDEM的順序耦合，單項耦合，雙向耦合相關應用； 3.分享Acusolve與EDEM耦合求解； 4.聯合收割機清選篩分案例。
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DEM-CFD的實例教程
Coupling (Air Flow)
第二天
模塊 04：柔性材料在Rocky中的計算案例分析
案例應用背景介紹
幾何和網格設置
顆粒模型創建和楊氏模量的影響
邊界條件設定
求解及后處理（附著力的影響）
演示 1: Using Rocky DEM to Understand Fouling of Heat Exchangers
練習 1:Using Rocky DEM to Understand Fouling of Heat Exchangers
模塊 05：氣力分選輸送
幾何和網格設置
Fluent計算及速度分布顯示
結果導入Rocky以及材料和顆粒設置
定義耦合參數
計算及結果處理
演示 1: DEM-CFD One-Way Coupling with ANSYS Fluent
練習 1 ：DEM-CFD One-Way Coupling with ANSYS Fluent
模塊 06：非球形固定床反應器的耦合分析案例
幾何和網格構建
Fluent邊界條件設置和計算
結果導入Rocky以及材料和顆粒設置
計算以及耦合方式設置
耦合求解以及結果處理
演示 1 ：DEM-CFD Two-Way Coupling with ANSYS Fluent
練習 1: DEM-CFD Two-Way Coupling with ANSYS Fluent
Ansys WORKBENCH結構分析基礎培訓
培訓時間：3月9日~11日（3.2截止報名）
培訓費用：RMB 4500 /人
時間
具體內容
第一天
ANSYS Workbench介紹
Workbench結構分析基本過程
展開 針對常見的輸煤轉運站建立相應的幾何模型，并采用DEM-CFD氣固兩相流仿真對物料和氣流進行分析，其中使用EDEM軟件分析顆粒的運動情況，AcuSolve軟件分析氣體的運動和受力情況，得到轉運站內氣體流速分布情況。
根據對比仿真得到的結果可知：
(1) 擋塵簾能夠有效抑塵：氣流在擋塵簾處撞擊造成能量損失，壓力降低，由于撞擊改向而形成的旋流存在有利于導料槽出口風速的降低，從而減少揚塵的產生；
(2) 泄壓閥起氣體分流作用：大量氣體從泄壓閥出口處逸出，使導料槽出口流量減少，有效降低誘導風帶出的揚塵；
(3) 導料槽出口位置前出現負壓有利于氣體回流，降低風速，減少導料槽出口位置的揚塵。
關于導料槽DEM-CFD流固耦合仿真，還需要進一步分析下列問題：導料槽長度跟物料下落速度的關系，擋塵簾的間距跟導料槽長度、物料下落速度的關系，泄壓閥的位置關系，回風管到底有沒有用，管徑跟風速、風量的關系，以及導料槽內能不能或如何才能形成穩定的負壓。
通過對轉運站導料槽的氣固兩相流仿真來設計轉運站結構，控制料流速度和導料槽長度的關系，合理布置抑塵裝置，可以有效降低誘導風，減少揚塵產生，從而以最低的成本帶來最高的效益。
文章來源：EDEM
展開 為什么我們需要CFD+DEM 的耦合方法？
圖片摘自Elsevier(Hu et al., 2018)
本文是面向初步接觸CFD-DEM的讀者所寫的簡介類文章，并不是完整的模型綜述，因此未包含許多該領域的重要文獻，建議對該模型有興趣的讀者自行查閱相關文獻，以便對該方法有更為完整的認識，后續會向大家介紹詳細的CFD-DEM模擬。
作者： 顧龍夏
來源：多相流在線
同時，DEM 能精準預測顆粒碰撞頻率與能量傳遞規律，為評估催化劑磨損風險提供數據支持。某煉化企業借助 DEM 優化流化床內部構件布局，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非規則顆粒模擬
針對顆粒團聚這一行業難題，DEM 仿真同樣提供了有效解決方案。通過設定顆粒間相互作用參數，可模擬團聚形成與發展過程，進而制定針對性優化策略 —— 如調整操作氣速、添加分散劑等，實現顆粒均勻分散，保障氣固兩相高效接觸，為反應效率提升掃清障礙。
四、CFD-DEM 耦合：打破多相流壁壘，實現全維度優化
在實際流化床系統中，氣固兩相存在強耦合作用，單獨使用CFD 或 DEM 難以全面反映系統真實狀態。CFD-DEM 耦合仿真技術，通過雙向數據傳遞實現氣固兩相行為的協同模擬 ——CFD 計算的流體場數據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，從而精準復現氣固兩相相互作用的復雜過程。
CFD-DEM耦合技術
在大型氣固循環流化床設計中，耦合仿真展現出強大優勢。此類設備包含提升管、下降管、旋風分離器等多組件，氣固流動狀態復雜。借助 CFD-DEM 耦合技術，可模擬全回路內氣固兩相分布特征、傳熱傳質效率及設備磨損情況。以循環倍率優化為例，通過仿真可明確不同倍率下的能耗、反應效率與磨損風險，最終確定 “效率 - 能耗 - 壽命” 平衡的最佳參數。某能源企業通過耦合仿真優化后，循環流化床的能量利用率提升 8%-10%，設備年均維護成本降低 15%，實現了經濟效益與工藝性能的雙重提升。
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工程師還使用Ansys Rocky顆粒動力學仿真軟件進行離散單元法（DEM）-CFD耦合，以確定吸附劑接觸器材料在以不同速度與空氣相互作用時的行為。Barasa表示，這可以提供對所需空氣閾值速度的關鍵參數研究，以準確確定不同吸附材料的風扇和鼓風機尺寸。
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12月線上培訓計劃
網絡研討會計劃
EDEM 農業機械篩選中DEM-CFD耦合網絡研討會
12月26日 丨10:00-11:30
1.介紹EDEM與CFD耦合技術相關原理；
2.介紹EDEM的順序耦合，單項耦合，雙向耦合相關應用；
四、CFD-DEM 耦合：打破多相流壁壘，實現全維度優化
在實際流化床系統中，氣固兩相存在強耦合作用，單獨使用CFD 或 DEM 難以全面反映系統真實狀態。CFD-DEM 耦合仿真技術，通過雙向數據傳遞實現氣固兩相行為的協同模擬 ——CFD 計算的流體場數據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，從而精準復現氣固兩相相互作用的復雜過程。
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 各有特點和優勢，在一些復雜的多相流問題中，單獨使用 CFD 或 DEM 都無法全面準確地描述整個系統的行為。
CFD 與 DEM 的耦合趨勢為積鼎科技的軟件發展指明了新方向。
白松松 博士
山東大學齊魯交通學院
演講主題：粗粒化 DEM-CFD 耦合模擬方法在隧道災害模擬中的應用
團隊介紹：報告人博士就讀于山東大學齊魯交通學院，師從周宗青教授。
白松松 博士
山東大學齊魯交通學院
演講主題：粗粒化 DEM-CFD 耦合模擬方法在隧道災害模擬中的應用
團隊介紹：報告人博士就讀于山東大學齊魯交通學院，師從周宗青教授。
離散元方法（DEM）模型與核心CFD求解器完全耦合，攻克復雜的顆粒難題。
支持高性能計算（HPC）平臺，擴展性改進，顯著提升仿真效率。
集成CFD模擬與強大的自動化工作流程，構建自動化數值實驗室。
雖然國產CFD與DEM軟件的發展之路漫長且充滿挑戰，但與會專家堅信，在大家的共同努力下，我們一定能夠實現技術上的突破和創新，為國產CFD與DEM軟件的發展注入新的動力。本次論壇的成功舉辦，不僅為國產自主化CFD與DEM軟件的發展提供了寶貴的交流平臺，也為推動我國工業軟件的自主研發和創新發展注入了新的活力。
2.3 EDEM-Fluent 耦合模型的建立
基于 DEM 離散元軟件和 CFD 有限元軟件的工作原理，兩者均不能單獨完成固液兩相流的模擬分析，但是通過建立 DEM 與 CFD 的耦合框架可以將這兩類軟件聯系起來，使其利用各自的計算優勢完成固液兩相流的數值模擬。在耦合模擬中，EDEM負責生成顆粒，計算固相運動、動態和碰撞特性；Fluent 模擬液相中的瞬態流場。
針對常見的輸煤轉運站建立相應的幾何模型，并采用DEM-CFD氣固兩相流仿真對物料和氣流進行分析，其中使用EDEM軟件分析顆粒的運動情況，AcuSolve軟件分析氣體的運動和受力情況，得到轉運站內氣體流速分布情況。
