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四、CFD-DEM 耦合：打破多相流壁壘，實現(xiàn)全維度優(yōu)化在實際流化床系統(tǒng)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(tǒng)真實狀態(tài)。CFD-DEM 耦合仿真技術，通過雙向數(shù)據(jù)傳遞實現(xiàn)氣固兩相行為的協(xié)同模擬 ——CFD 計算的流體場數(shù)據(jù)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(xiàn)氣固兩相相互作用的復雜過程。

CFD 與 DEM 的耦合趨勢為積鼎科技的軟件發(fā)展指明了新方向。如在氣力輸送系統(tǒng)模擬中，通過耦合，CFD 計算的流體參數(shù)傳遞給 DEM 計算顆粒受力，DEM 計算的顆粒反作用力反饋給 CFD，實現(xiàn)對氣體流動和顆粒輸送過程的全面準確模擬，深入理解系統(tǒng)工作機制，為系統(tǒng)優(yōu)化設計提供更全面的依據(jù)。積鼎科技從 CFD 延展到 DEM 軟件，是技術創(chuàng)新與市場需求驅動的必然選擇。

為什么我們需要CFD+DEM 的耦合方法？

雖然國產(chǎn)CFD與DEM軟件的發(fā)展之路漫長且充滿挑戰(zhàn)，但與會專家堅信，在大家的共同努力下，我們一定能夠實現(xiàn)技術上的突破和創(chuàng)新，為國產(chǎn)CFD與DEM軟件的發(fā)展注入新的動力。本次論壇的成功舉辦，不僅為國產(chǎn)自主化CFD與DEM軟件的發(fā)展提供了寶貴的交流平臺，也為推動我國工業(yè)軟件的自主研發(fā)和創(chuàng)新發(fā)展注入了新的活力。

Rocky DEM 可以與 Mechanical 結合使用來模擬破損或模擬結構應力如何受多體動力學運動的影響。Rocky 還與 Ansys Motion 耦合，當與 CFD 和/或 FEA 耦合結合時，可以對涉及散裝材料運動的完整機械系統(tǒng)進行靈活和全面的仿真。

同時，進一步驗證了CFD-DEM耦合方法的正確性，并通過溶血指數(shù)進一步改善血細胞粒子與壁面的相互作用。 圖8.相對速度與碰撞率。[1]總之， CFD-DEM耦合方法的正確性得到了進一步驗證。

多年來，硬件和軟件的進步允許更深入的探索，特別是在DEM&CFD和多物理場領域領域。

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(wǎng)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

離散元法 （DEM）擴展Edinburgh-Elasto-Plastic-Adhesion (EEPA) 模型已添加到我們的 DEM 功能中。EEPA模型是模擬濕土的標準模型，允許在考慮可壓縮性和內(nèi)聚力的情況下進行濕土模擬。這一新穎的發(fā)展已經(jīng)與Adams模擬的越野車進行了聯(lián)合仿真測試：仿真結果與在軟土上進行的實驗測試非常吻合。

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(tǒng)的作用非常巨大，能以數(shù)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(xiàn)象，如氣力輸送、顆粒干燥、研磨機內(nèi)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(xiàn)仿真和分析。

目前，Rocky已被集成到Ansys Workbench環(huán)境中，使其能夠與Ansys Fluent和Ansys Mechanical進行耦合，以便分別用于計算流體動力學（CFD）仿真和有限元分析（FEA）仿真。Fluent耦合能夠執(zhí)行多物理場建模，以仿真流體流動與顆粒流動之間如何相互作用。Rocky DEM可以與Mechanical進行耦合，以仿真破損或多體動力學運動對結構應力的影響。

#FLOW-3D 2025R1 全新發(fā)布新版本覆蓋鑄造、水利環(huán)境、增材制造及焊接等領域，全系列模塊協(xié)同優(yōu)化，新增多項強大功能，助力用戶：通過旗艦級CFD軟件推進建模目標，支持跨行業(yè)多相流應用。采用精確的3D建模，模擬真實流動條件，降低復雜多物理場項目風險。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。

Altair EDEM 高級解決方案工程師13:35-13:55口香糖包衣工藝：制造單元的高效優(yōu)化實踐--韓國樂天食品公司案例Jungkil ShimAltair EDEM 高級技術專家中場休息14:00-14:20黏性乳品粉末稀相氣力輸送的 CFD-DEM

應用領域 Rocky DEM具有強大的顆粒仿真功能，在傳統(tǒng)行業(yè)和新興行業(yè)中都有廣泛的應用，例如農(nóng)業(yè)和重工業(yè)、采礦和礦物加工、生物制藥、消費品、過程工程工業(yè)、油氣等。海外現(xiàn)有Rocky用戶中，超過75%同時也在使用Ansys CFD以及Ansys Mechanical。