DEM-CFD的案例
【仿真公開課】CFD/LS-DYNA/ICEPAK/WORKBENCH/SCDM/ROCKY...
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 干貨分享 | 轉運站導料槽氣固兩相流仿真
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 CFD專欄丨為什么需要CFD+DEM耦合方法分析顆粒兩相流？
為什么我們需要CFD+DEM 的耦合方法？
CFD-DEM模擬簡介
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
CFD與DEM仿真如何提升石油石化流化床工藝效率？
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。
展開 從 CFD 到 DEM：積鼎流體仿真技術拓展與協同互補之路
在工程模擬技術的前沿領域，積鼎科技憑借對市場趨勢的敏銳洞察和對技術創新的不懈追求，從專注 CFD 軟件逐步拓展到 DEM 軟件領域，實現了兩種技術的有機融合與互補。這一戰略布局不僅順應了行業發展需求，更為解決復雜工程問題提供了更強大的工具。
一、CFD 與 DEM 概念解析及適用領域
CFD 作為計算流體動力學的核心技術，通過離散化求解納維 - 斯托克斯方程，在模擬流體流動、傳熱及化學反應等方面表現卓越。在航空航天領域，CFD 能夠精準模擬飛行器周圍的氣流，助力優化外形設計，降低空氣阻力，提升飛行性能；在汽車工業中，它可以模擬發動機內的燃燒過程，提高燃油效率。然而，CFD 并非萬能，尤其在處理顆粒體系時存在明顯短板。當面對高濃度顆粒 - 流體兩相流，如礦石研磨、氣力輸送等場景，CFD 將顆粒相視為連續介質的簡化處理方式，難以捕捉顆粒間復雜的相互作用，對顆粒運動軌跡和碰撞行為的模擬精度大打折扣。而且，對于復雜形狀和特殊性質的顆粒，CFD 在網格生成和特性考慮上困難重重，容易引入數值誤差。
與 CFD 不同，DEM 專注于顆粒材料行為模擬。它把每個顆粒當作離散個體，跟蹤其位置、速度和旋轉狀態，通過一系列力定律模擬顆粒間的相互作用。在建筑行業的混凝土攪拌過程模擬中，DEM 能精確考慮水泥顆粒與骨料的形狀、性質差異，優化攪拌工藝，提升混凝土質量；在糧倉谷物存儲模擬里，它可預測谷物堆積形狀和密度分布，保障存儲穩定高效。DEM 在處理復雜顆粒特性和相互作用方面的獨特優勢，恰好彌補了 CFD 的不足。
二、DEM 的獨特優勢
（一）精確描述顆粒個體行為
DEM 最大的優勢之一在于能夠精確描述每個顆粒的個體行為。它可以詳細跟蹤每個顆粒的位置、速度和旋轉狀態隨時間的變化。在模擬顆粒流動過程時，DEM 能夠清晰展現顆粒的運動軌跡，以及顆粒之間的碰撞、摩擦和堆積等現象。
展開 【分享】EDEM-FLUENT耦合聯合仿真氣力輸送有關問題
傳統的單純采用CFD方法模擬氣力輸送，沒有考慮到顆粒的剪切特性，而采用DEM-CFD耦合仿真的方法則完全規避了這一缺點。而DPM模型對于顆粒的模擬能力十分有限。
具體的方法請查看附件，希望對大家有所幫助，謝謝。
歡迎大家隨時與我交流，大家共同提高進步。
EDEM的氣力輸送應用__陳蔚.pdf
積鼎科技攜手中國科學院過程工程所聯合舉辦2024國產自主化CFD與DEM軟件發展論壇
近日，在備受矚目的“2024 東湖·介科學論壇”期間，“可持續發展青年分論壇：國產自主化CFD與DEM軟件發展論壇”順利召開。本次論壇由中國科學院過程工程研究所與上海積鼎信息科技有限公司聯合主辦，由國際介科學組織、中國化工學會過程模擬及仿真專業委員會協辦，并得到了北京科技國際交流中心的大力支持。近百位來自各大高校、科研院所和企業界的專家學者齊聚一堂，共同探討國產CFD及DEM軟件的發展現狀和未來趨勢。
CFD及DEM軟件的發展對于提升產品設計質量和可靠性、優化產品設計流程、減少實驗和測試成本、促進多學科交叉融合等方面具有重要意義。當前，國內市場上廣泛使用的CFD及DEM軟件大多基于平均化的假設，而針對多尺度結構問題的國產仿真軟件認知度相對較低。因此，大力發展基于多尺度結構分析的國產自主CFD和DEM仿真軟件，對于提升國內工業軟件的自主研發能力、支持我國工業領域的創新和發展、提高工業產品的質量和核心競爭力具有至關重要的作用。
在致辭中，積鼎科技總經理傅彥國表示，仿真作為現代工程技術的重要組成部分，其發展充滿挑戰。從最初的簡單模擬到如今高精度、多尺度的復雜系統仿真，仿真技術正不斷推動著各領域的科技進步與產業升級。面對國際競爭和技術封鎖，我們需要更加堅定地支持和發展國產工業軟件，確保技術安全和產業自主可控。傅總還介紹了積鼎科技與中國科學院過程工程研究所的緊密合作，雙方旨在攻克國內外技術瓶頸，提升仿真精度與效率，實現多維度、寬領域的融合創新。
本次會議上，由中國科學院過程工程研究所研發的國產自主高性能格子多相流體力學仿真軟件LMFD2.0正式發布。該軟件在原有版本的基礎上實現了全面升級，包括求解器與前、后處理無縫集成、求解過程與后處理結果的實時更新與同步、更為全面和直觀的用戶界面以及更廣泛的硬件支持等。
展開 培訓計劃丨Altair 12月培訓及網絡研討會計劃
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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；
3.分享Acusolve與EDEM耦合求解；
4.聯合收割機清選篩分案例。
講師：朱咸磊 Altair EDEM技術工程師
關于 Altair 澳汰爾
Altair 是計算智能領域的全球領導者之一，在仿真、高性能計算 (HPC) 和人工智能等領域提供軟件和云解決方案，服務于16000多家全球企業，應用行業包括汽車、消費電子、航空航天、能源、機車車輛、造船、國防軍工、金融、零售等。
近期，Altair被全球工業軟件領導者西門子收購，成為西門子數字化工業軟件(Siemens Digital Industries Software)旗下成員，進一步鞏固西門子在仿真和工業人工智能領域的全球領導者地位，其技術正與西門子Xcelerator解決方案進行深度整合。
欲了解更多信息，歡迎訪問：
www.altair.com.cn
展開 仿真應用 | Rocky DEM與ANSYS Fluent聯合仿真
一方面，在銷售途徑上，其可以借助ANSYS公司的銷售渠道；另一方面，Rocky DEM已經實現了與ANSYS產品的技術聯合開發，其可以使用ANSYS的前后處理工具，并且能夠實現與ANSYS產品的快速耦合計算，以及參數優化等功能。
圖1-Rocky DEM可以集成在ANSYSWorkbench平臺下
DEM-CFD耦合方法對模擬顆粒-流體系統的作用非常巨大，能以數值仿真來擴大顆粒-流體耦合的模擬處理范圍。復雜的物理現象，如氣力輸送、顆粒干燥、研磨機內漿液流動、甚至是顆粒與流體之間的化學反應，都可以借助這種方法來實現仿真和分析。
圖2-Rocky與ANSYS集成后，FLUENT的計算結果可通過接口傳遞給Rocky
Rocky DEM作為ANSYS Workbench的組件，能夠與ANSYS Fluent進行耦合計算，無需借助第三方工具。其耦合方式有兩種：單向和雙向耦合。
圖3-Rocky DEM與FLUENT耦合方式
圖4-Rocky DEM與FLUENT雙向流固耦合設定界面
在進行耦合計算時，流體-顆粒相互作用的納維斯托克斯方程中的耦合項，考慮了阻力、升力浮力、虛擬質量、角動量和其他力。流體對顆粒的作用通過相間作用力（曳力）來實現的，而顆粒對流體的影響，則通過體積分數和動量交換力完成。
展開 能源、石化、核行業免費資料合集：實例、視頻、文檔、白皮書...
此外，您還將了解到如何使用Simcenter STAR-CCM+中的多物理場方法解決下列相關仿真挑戰：
結合DEM與CFD，實現高粘度液體中的粒子分散
流固耦合（FSI），實現葉輪位移
熱傳遞及其對擴展的影響
優化氣液系統的操作條件
領取方式
點擊獲取全部
視頻&文檔：http://jishulink555.mikecrm.com/WBcHc3j
演講大咖預告丨2025 Altair離散元仿真技術研討會火熱報名中！
四、關于大會
如您對大會感興趣，有任何問題可掃碼咨詢技術鄰客服~
往期推薦：
●【案例推薦】DEM(離散元)-模擬粒子團沖擊靶材
● 離散元與有限元優缺點（附inp文件）
【網絡研討會】Altair EDEM 2020新版本功能介紹
使用 EDEM-Fluent 耦合對濕顆粒進行流化床加熱和干燥（圖片由 Astec 提供）
EDEM-OpenFOAM耦合
EDEM-OpenFOAM耦合可以克服DEM-CFD耦合仿真的常見限制之一：顆粒的大小必須小于它們所占據的網格單元。這樣工程師可以仿真以前無法仿真的一系列應用類型。
顯示體積分數和粒子速度的 EDEM-OpenFOAM 流化床示例
更多EDEM 2020增強功能，可登錄EDEM學習中心，更有眾多視頻課程。
演講大咖預告丨2025 Altair離散元仿真技術研討會火熱報名中！
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。所屬團隊長期從事隧道與地下工程防災減災研究，科學闡釋了巖土體滲流災變演化機理，系統建立了巖土工程流固耦合災變模擬分析方法，研究成果解決了重大工程難題，在汕汕鐵路、瀘石高速、滇中引水、濟南地鐵等多項國家重大工程中得到了推廣應用。
龔明 博士
合工仿真技術總監
北京合工仿真技術有限公司
演講主題：復雜顆粒多相流案例分享
具有十多年顆粒力學、多學科耦合、流態化工程和化工工藝流程分析及數值模擬優化經驗，參與過40余個項目，開發過多種耦合算法及接口程序，包括復雜多相流三相流問題的 EDEM-CFD 耦合接口、工程機械運動問題的 EDEM-MBD 耦合接口等。
楊軍偉
合工仿真高級工程師
北京合工仿真技術有限公司
演講主題：月壤中鈦鐵礦原位選礦工藝多物理場模擬與優化
具有八年 CAE 仿真工程經驗，參與項目包括月壤磁選項目、糧食輸送轉運仿真、密相氣力輸送仿真、混凝土攪拌車攪拌性能仿真、工業閃速爐熔融反應仿真等。熟練使用 EDEM、FLUENT、ADAMS 等軟件工具。
嘉賓持續更新中……
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參會席位有限，請您務必提前報名，確保能預留您的參會席位。
參會即有小禮品，期待您的參與！
展開 離散元技術大會丨三一集團、現代汽車公司、默克醫療集團嘉賓邀您參會，共探顆粒材料的仿真世界
在這種情況下，離散元法（DEM）和計算流體力學（CFD）等數值方法具有很大的潛力，可在宏觀和微觀上對過程力學有更深入的理解，并可用于直接進行虛擬工藝優化。在本報告中，將討論 Novo Nordisk 在 DEM 和 CFD-DEM 建模的應用，以及藥品生產過程的兩個基本組成部分 - 氣動輸送和壓片。
