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摘要：基于計算流體力學開源軟件OpenFOAM的雙流體模型及相應求解器，模擬研究了激波作用下顆粒層的動態(tài)演化特性，并通過與文獻報道的實驗結果對比，評估了數值模擬結果的定量準確性。對比發(fā)現(xiàn)模擬得到顆粒層上下游壓力變化以及顆粒層自由面位置的時間演化都能與實驗結果定量吻合。該研究結果為下一步基于OpenFOAM軟件開展沖擊作用下顆粒拋灑特性的數值模擬奠定了基礎。

顆粒流仿真是通過數值模擬手段模擬由大量固體顆粒構成的系統(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，為產品研發(fā)、故障診斷、性能優(yōu)化提供關鍵數據支撐。 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。

軟件模擬多種不同粒徑組合的結果與實驗實測的平均體積分數誤差小于2%。

加擾流前 經CFD模擬，小蘇打在SDS反應器內的流動擴散狀態(tài)如下圖所示： 圖3 加擾流前小蘇打顆粒在反應器內分布圖 從圖3中可以看出：小蘇打顆粒出噴管后，在反應器內筒沒有發(fā)生明顯的擴散，而是呈一束顆粒流隨煙氣上升，在撞擊至外筒頂部時，大量的小蘇打顆粒向外筒一側（

CFD模擬：檢查氣流均勻性（速度云圖）和顆粒軌跡（DPM模型）。經驗公式對比：如L/H 比值通常取3~5（粗顆粒）或5~10（細顆粒） 圖2 噴嘴噴水方向示意圖

這里采用兩項材料通過COMSOL達西定律模塊對滲流進行模擬。 模型采用CAD隨機球體顆粒&過渡區(qū)插件建立后導入到COMSOL軟件內。 模型包括滲流發(fā)生的外側基體、內部顆粒、顆粒及基體過渡區(qū)（ITZ）三部分組成，由于內部顆粒的滲透系數遠小于基體，因此可將其省略，邊界置為無流動。

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，電磁動力學等領域。

通過現(xiàn)場互動交流，與會者深刻感受到了DEMms軟件在模擬復雜顆粒系統(tǒng)時的精確性和高效性。

<p>本案例基于COMSOL軟件模擬了不同密度大小的懸浮顆粒在混合溶液中的流動沉積情況，模擬結果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202203/imgs/b699ae180a0943238523c7268d430935.gif" alt="Untitled.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong

在數值實驗中，沿流動方向(y)和垂直流動方向(x)設置周期性邊界以模擬無限寬和無限長的斜槽。

本案例模擬了一帶有納米顆粒的板狀結構在一側收縮和兩側同時收縮過程中的卷曲變形過程，模擬結果如圖所示： 感興趣的朋友，歡迎合作交流！

<p>模擬清空充滿顆粒的料斗。這是 OpenFOAM 測試用例的示例/教程。用于模擬的解算器是 icoUn CoupledKinematicParcelFoam。 icoUn CoupledKinematicParcelFoam 是一種瞬態(tài)求解器，用于單個運動粒子云的被動傳輸。它使用預先計算的速度場來形成粒子云。

黑色區(qū)域為四氧化三鐵磁性顆粒，紅色區(qū)域為油酸和聚乙二醇混合溶液，在磁場作用下，兩個磁性顆粒相互靠近，并且兩個磁場顆粒外部的混合溶液受到磁場顆粒的作用，從而產生交織混合，形成連接橋。仿真結果如圖所示： 感興趣的朋友，歡迎合作交流！

兩批顆粒共同占據滾筒內部體積的不足一半（即填充度小于0.5）。本示例中的整個模型均受重力加載。相互作用?考慮了兩種不同的顆粒間接觸條件：石灰石顆粒間的非粘附性接觸和聚乙烯顆粒間的粘附性接觸。顆粒與滾筒間的接觸是非粘附性的。顆粒間接觸的摩擦系數為0.35。顆粒與滾筒壁間接觸的摩擦系數為0.3。Abaqus建模方法和模擬技術?對于此分析，假設滾筒為剛體。

本案例為某鋼鐵有限公司2×600t/d石灰雙膛窯SDS脫硫反應器，脫硫工藝采用鈉基干法脫硫+布袋除塵器方案；本次模擬主要有兩個目的：（1）由于冬季SDS反應器內煙氣溫度較低（約70℃），需通過熱風爐將煙氣加熱至約150℃，因此，需對熱風爐后的溫度場進行模擬，并添加合適導流形式，以保證在短距離內可實現(xiàn)溫度的均勻分布；（2）小蘇打噴槍沿煙道徑向垂直深入，為保證均勻噴射，對噴射點及后續(xù)流場進行模擬

在多相流顆粒分離研究領域，精確模擬顆粒運動行為一直是技術攻關的核心難題。兩段錐形水力旋流器作為關鍵分離設備，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予以揭示。基于此，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與模擬能力，成為攻克該難題的核心技術支撐。

圖6 電弧的電勢分布 2.5.4 粉體顆粒運動軌跡模擬圖7為不同時間下同軸送粉TIG熔覆的粉體顆粒運動軌跡數值模擬結果。

支持球形/非球形的顆粒，例如不規(guī)則形狀的石頭在水中的沉降過程。 可模擬能量耦合，例如熱的顆粒被空氣冷卻 CFD動網格模擬剛體運動，例如顆粒通過振動的篩子或旋轉的風扇葉片。 可模擬傳質現(xiàn)象，例如在顆粒表面鍍液膜(coating)，或濕顆粒的干燥。

插件簡介 CAD顆粒密堆積2D插件可用于生成二維狀態(tài)下重力堆積的隨機顆粒。插件可指定投放區(qū)域、顆粒的粒徑范圍、顆粒間的間距、顆粒個數等信息，同時可模擬顆粒彈性及摩擦摩擦系數。 插件采用物理引擎對顆粒行為進行模擬，可實現(xiàn)顆粒在力場作用下的堆積、以及顆粒間的碰撞等。