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化工 化工工程是CFD重要的應用與發展領域，著名的CFD商業軟件Fluent就誕生于化工領域，CFD能夠準確地描述化工過程中的流體流動、混合、傳熱規律，近年來逐漸開始耦合到化學反應中應用于化學工程領域，并表現出巨大潛力。采用CFD與化學反應動力學相結合的方法可以將反應器內流動、混合、傳熱、反應等過程同時考慮，從而實現對非理想反應器的準確數值模擬。 3.

化工 化工工程是CFD重要的應用與發展領域，著名的CFD商業軟件Fluent就誕生于化工領域，CFD能夠準確地描述化工過程中的流體流動、混合、傳熱規律，近年來逐漸開始耦合到化學反應中應用于化學工程領域，并表現出巨大潛力。采用CFD與化學反應動力學相結合的方法可以將反應器內流動、混合、傳熱、反應等過程同時考慮，從而實現對非理想反應器的準確數值模擬。 3.

過程強化技術是人類社會可持續發展的基石，未來十年以超重力技術、微通道技術等為代表的在宏觀至微米級尺度下的過程強化技術將實現大規模應用，一些涉及分子尺度的過程強化技術將進入技術成熟階段，加氫技術通過耦合完善的過程強化技術實現協同螺旋式升級，將進一步實現分子間作用效率的最大化、分子歷程的一致化、過程驅動力作用方式的最優化、協同效應布局的合理化。

此外，DEM 還能模擬顆粒與固體壁面之間復雜的相互作用，為設備的磨損分析提供依據。三、DEM軟件的實際應用場景（一）化工行業：流化床反應器的模擬在化工生產的流化床反應器內，氣固兩相的流動與反應過程極為復雜。CFD 可以模擬流體在反應器內的整體流動模式，分析反應器內的溫度和濃度分布，對于優化反應器的宏觀性能有一定幫助。

ICEM結構網格劃分技術特別適合化工機械、過程裝備專業的工程師與研究生學習，尤其針對從事攪拌設備CFD仿真的研究人員。該技術能幫助流體仿真工程師解決復雜幾何的網格生成難題，對需要精確模擬攪拌流場（如混合、反應等工業應用）的專業人員極具價值。同時，也推薦CAE軟件應用工程師學習，以提升其處理旋轉機械網格的專業能力。

而借助DEMms軟件，工程師能夠模擬并優化交錯擋板設置，這一設計將極大增強徑向拋撒與軸向導流作用，使得軸向混合得到顯著改善。深海石油泄漏的模擬難度很高。相較于其它CFD軟件，VirtualFlow 配置了一系列水合物模型，可以更好地模擬石油泄漏過程，尤其是水合物的形成、擴散與最終堵塞收集器的過程。

攪拌設備的主要目的：(1) 使不相溶液體混合均勻，制備均勻混合液、乳化液，強化傳質過程；(2) 使氣體在液體中充分分散，強化傳質或化學反應；(3) 制備均勻懸浮液，促使固體加速溶解、浸取或發生液－固化學反應；(4) 強化傳熱，防止局部過熱或過冷。上述目的都與攪拌設備內的流場結構有直接的關聯。

前言氣-液-固三相流體系廣泛存在于化工、能源、環境等工業領域，如費托合成漿態床、流化床反應器及礦物浮選過程。由于氣-液- 固三相漿態體系內在機理的復雜性，與兩相流模擬相比，基于氣-液-固三相CFD模擬相對不成熟，其計算流體力學（CFD）模擬一直是多相流領域的研究難點。下文介紹目前常見的氣-液-固三相體系CFD 模擬方法。

典型的應用場合及相關的工程問題包括： 1 航空工程 CFD在航空和國防工業中的應用經歷了一個長期的發展過程，取得了令人矚目的成績。在激烈的競爭環境中，CFD在改進飛行設計中起到了關鍵性的作用。

一維 CFD 仿真可深入了解一個單元中的流量和壓力變化如何影響系統或網絡的其他部分。3-D CFD 模擬用于詳細研究復雜系統組件內的流動相互作用和傳熱。了解 1-D 和 3-D 仿真工具之間的權衡至關重要，以確保針對設計含義使用正確的工具。通過使用 CFD 仿真，電池組可以虛擬地集成到傳動系統中，從而提供不同驅動條件下操作模式的預測。

岑學齊 中石化石油勘探開發研究院工業流化床反應器流動反應過程強化MP-PIC模擬楊智君 中石化大連石油化工研究院積鼎科技之所以每年堅持舉辦高端流體仿真技術分論壇，是因為我們深信，在快速變化的技術環境中，持續的知識共享和技術交流是推動行業發展不可或缺的力量。

化工企業普遍存放著大量易燃易爆危化品，在生產、儲存、使用、運輸過程中也存在極高的風險系數，若安全風險管控不到位，易引發群死群傷事故。對企業來說，依托智能傳感器，融合新一代信息技術，提升安全生產管理的可預測、可管控水平，強化快速感知、實時監測、超前預警、聯動處置、系統評估等能力，是提升化工企業安全水平的大趨勢。

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。

某些CFD代碼提供的功能可在整個仿真過程中調整計算網格，以在用戶需要它們的位置和位置添加單元以捕獲復雜的物理現象。然后可以使用后處理軟件查看和分析仿真結果。 為何用CFD？CFD使工程師可以在運行過程中“觀察”泵或壓縮機內部，從而可以深入了解正在發生的物理過程。CFD通常采用多物理場方法，使用戶能夠分析重要現象，例如流固耦合、氣蝕和熱膨脹。

而仿真與實驗數據的高度契合，不僅筑牢了模型可靠性根基，更幫我們實現從 “現象觀察” 到 “機制解析” 的跨越，深刻體會到 Ansys 工具在突破實驗邊界、加速新型氣液分離設備研發中的獨特賦能。 氣液傳質分離是化工、環保領域硫化氫脫除的核心過程，廣泛應用于油氣凈化、廢水處理等工業場景。

課程還講解化學反應在CFD仿真中的引入方法，包括啟用化學求解器、定義反應機理、在仿真中加入組分輸運模型。基于反應機理介紹詳細化學模型，說明OpenFOAM在燃燒過程中對化學動力學與組分變化的處理方式。

典型的應用場合及相關的工程問題包括： 1 航空工程 CFD在航空和國防工業中的應用經歷了一個長期的發展過程，取得了令人矚目的成績。在激烈的競爭環境中，CFD在改進飛行設計中起到了關鍵性的作用。

分析，在設計階段準確了解其各項性能，可在壓縮機的設計過程中減少及避免失誤，縮減試驗成本及設計周期，并探索設計空間。

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。

隨著CFD通用軟件的性能日益完善，應用的范圍也不斷的擴大，在化工、冶金、建筑、環境等相關領域中也被廣泛應用。 現代流體力學研究方法包括理論分析，數值計算和實驗研究三個方面。這些方法針對不同的角度進行研究，相互補充。