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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：應用于發(fā)動機吸入物模擬與燃燒室顆粒物行為分析。

在多相流顆粒分離研究領(lǐng)域，精確模擬顆粒運動行為一直是技術(shù)攻關(guān)的核心難題。兩段錐形水力旋流器作為關(guān)鍵分離設備，其底流管直徑與入口速度對分離性能的影響機制復雜，亟需高精度模擬技術(shù)予以揭示?；诖?，團隊創(chuàng)新開發(fā)氣-液-固三相湍流模擬方法（VOF - RSM - DEM），其中自主研發(fā)的 DEMms 軟件，憑借獨特的算法架構(gòu)與模擬能力，成為攻克該難題的核心技術(shù)支撐。

模型下規(guī)則排列的是磁鋼結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生磁場，磁性顆粒從上部入口進入，從右側(cè)出口流出。基于COMSOL軟件的多物理場模塊模擬了磁性顆粒受到流場和磁場作用下的運動過程，仿真結(jié)果如圖2所示。圖1 幾何模型磁場密度分布流場分布顆粒運動過程（皮帶未滑動）顆粒運動過程（皮帶滑動）圖2 數(shù)值仿真結(jié)果感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎合作交流

其便捷的剛體運動定義功能，可高效處理含內(nèi)部運動部件的流化床設備仿真；拉格朗日顆粒跟蹤模型結(jié)合四向耦合算法，能精準考量顆粒運動與密相顆粒相互作用，為工藝參數(shù)設計提供可靠數(shù)據(jù)支撐。而 DEMms 軟件在復雜顆粒體系仿真中表現(xiàn)突出。針對石油石化流化床內(nèi)顆粒數(shù)量大、性質(zhì)差異顯著的特點，DEMms 依托異構(gòu)并行計算技術(shù)，可支持萬核以上大規(guī)模計算，輕松應對超十億級顆粒模擬需求。

冰巖碎屑流中的巖石和冰具有不同的物理性質(zhì)，例如顆粒大小、密度、摩擦等，導致巖石和冰在混合物中產(chǎn)生冰巖分選行為從而影響其運動性。 然而，目前我們對于冰如何影響冰巖碎屑流的運動性尚知之甚少 。 我們通過離散元方法進行了一系列數(shù)值實驗，以量化巖- 冰粒徑比和含冰量對冰巖分選和混合物運動性的影響。

顆粒流PFC2D (Particle Flow Code in 2 Dimensions)平臺數(shù)值模擬單元有兩種:顆粒圓筒和顆粒(disc or particle)，主要用于平面應力和平面應變的特殊情況;顆粒流PFC3D(Particle Flow Code in 3 Dimensions)的數(shù)值模擬單元是三維球體顆粒(granular)，主要用于三維受力分析。

Ansys Rocky可以幫助工業(yè)及科研客戶解決與大規(guī)模顆粒流動相關(guān)的物料運輸、分離效率預測、礦石破碎、零件拋光、作物干燥、預測設備磨損等諸多的問題。Rocky是一款技術(shù)領(lǐng)先顆粒動力學（Particle Dynamics）仿真軟件，具備諸多先進模型，可以對顆粒真實外形進行建模，從而更好的仿真顆粒間、顆粒-接觸壁面之間的復雜交互作用。

顆粒建模涵蓋眾多行業(yè)和應用，顆粒的具體構(gòu)成包括藥片、零食、農(nóng)用種子、粉末，還包括過濾裝置中使用的纖維等。行業(yè)領(lǐng)導者迫切需要提升其產(chǎn)品質(zhì)量，并找到解決方案幫助加快制定出其顆粒系統(tǒng)設計、制造和運營相關(guān)的決策。 Rocky是一款領(lǐng)先的DEM軟件，能快速、準確地仿真不同行業(yè)中離散固體顆粒行為，和既帶顆粒又帶自由表面的動態(tài)流行為。

Rocky是一款技術(shù)領(lǐng)先的顆粒動力學（Particle Dynamics）仿真軟件，具備諸多先進模型，可以對顆粒真實外形進行建模，從而更好的仿真顆粒間、顆粒-接觸壁面之間的復雜交互作用。

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。

1 引言顆粒流模擬廣泛應用于固體動力學，流體動力學，熱動力學，電磁動力學等領(lǐng)域。

而憑借Rocky DEM仿真，上述所有應用和問題都能迎刃而解。 離散單元法（DEM）是一種計算建模方法，可用于仿真顆粒和不連續(xù)/非均勻顆粒的行為。Rocky是一款領(lǐng)先的DEM軟件包，它結(jié)合了多個圖形處理單元（GPU）卡的強大處理功能，以加速顆粒動力學仿真，這有助于用戶在更短的時間內(nèi)處理更大容量的數(shù)據(jù)。

然而，在工業(yè)大型設備中，由于大量顆粒的存在，使用 DEM 模擬顆粒行為和傳熱仍然是困難的。為了解決這一問題，特別開發(fā)了新的粗粒法，稱為顆粒剪切流的修正粗粒法（M-CGSF）。在這項研究中，對作為回轉(zhuǎn)窯一部分的切片滾筒進行了 M-CGSF 的驗證試驗。

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)設置進行仿真計算。1 workbench 設置本案例具體設置如下圖 ：2 SCDM 設置2.1 導入幾何本案例的管道模型十分簡單，為幾段簡易管路組成 。

參考文獻是 南京大學 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。

仿真文件說明 如圖1所示為二維隨機顆粒增強材料的切削仿真，顆粒在模型內(nèi)部隨機分布，模型中可以通過改寫數(shù)值定義多組直徑，也可以將顆粒直徑定義在某一范圍內(nèi)隨機分布，從而建立仿真所需的幾何模型。

2.實戰(zhàn)導向：通過具體案例和仿真方法，幫助大家掌握STAR-CCM+在無人機設計中的實際應用，提高解決實際工程問題的能力3.深入解析：不僅介紹仿真流程和方法，還深入解析仿真過程中的關(guān)鍵技術(shù)和難點，幫助大家深入理解仿真原理。課程內(nèi)容概覽1.流固耦合仿真：介紹流固耦合的基本原理，以及如何在STAR-CCM+中進行流固耦合仿真，分析無人機在復雜流場中的動態(tài)響應。?

隨著計算機及軟件技術(shù)的快速發(fā)展，對于類似的問題已經(jīng)可以通過應用專業(yè)的有限元軟件建立三維流固耦合仿真模型來進行仿真研究。Kim J[2]使用商業(yè)軟件對壓縮機的閥片動力學進行了2D流固耦合分析，得到二維的溫度和速度矢量分布及閥片的升程曲線，并與實驗值進行對比。Kim H[3]通過外部軟件導入Nastran格式的4節(jié)點和6節(jié)點網(wǎng)格，對壓縮機排氣過程進行了3D流固耦合仿真，并對排氣閥片進行了仿真優(yōu)化。

因此，仿真不僅為水泵研究提供了有效的分析工具，更為水泵技術(shù)的創(chuàng)新和應用提供了有力支撐。本文通過通用流體分析軟件PERA SIM Fluid對離心泵內(nèi)流場流動進行仿真分析，展示PERA SIM Fluid實現(xiàn)水泵特性研究的方法。