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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(qiáng)耦合作用，單獨(dú)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(shù)，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(yùn)動提供外力輸入，DEM計算的顆粒運(yùn)動信息反哺流體場方程更新，從而精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)氣固兩相相互作用的復(fù)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(zhǔn)確模擬，深入理解系統(tǒng)工作機(jī)制，為系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)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(shù)創(chuàng)新與市場需求驅(qū)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?qū)崿F(xiàn)技術(shù)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(jié)合使用來模擬破損或模擬結(jié)構(gòu)應(yīng)力如何受多體動力學(xué)運(yùn)動的影響。Rocky 還與 Ansys Motion 耦合，當(dāng)與 CFD 和/或 FEA 耦合結(jié)合時，可以對涉及散裝材料運(yùn)動的完整機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靈活和全面的仿真。

同時，進(jìn)一步驗證了CFD-DEM耦合方法的正確性，并通過溶血指數(shù)進(jìn)一步改善血細(xì)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(jìn)一步驗證。

Coupling with ANSYS Fluent練習(xí) 1 ：DEM-CFD One-Way Coupling with ANSYS Fluent模塊 06：非球形固定床反應(yīng)器的耦合分析案例幾何和網(wǎng)格構(gòu)建Fluent邊界條件設(shè)置和計算結(jié)果導(dǎo)入Rocky以及材料和顆粒設(shè)置計算以及耦合方式設(shè)置耦合求解以及結(jié)果處理演示 1 ：DEM-CFD

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

離散元法 （DEM）擴(kuò)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(biāo)準(zhǔn)模型，允許在考慮可壓縮性和內(nèi)聚力的情況下進(jìn)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(jìn)行了聯(lián)合仿真測試：仿真結(jié)果與在軟土上進(jìn)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(kuò)大顆粒-流體耦合的模擬處理范圍。復(fù)雜的物理現(xiàn)象，如氣力輸送、顆粒干燥、研磨機(jī)內(nèi)漿液流動、甚至是顆粒與流體之間的化學(xué)反應(yīng)，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(jìn)行耦合，以便分別用于計算流體動力學(xué)（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(jìn)行耦合，以仿真破損或多體動力學(xué)運(yùn)動對結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響。

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(shù)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

#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(lǐng)域，全系列模塊協(xié)同優(yōu)化，新增多項強(qiáng)大功能，助力用戶：通過旗艦級CFD軟件推進(jìn)建模目標(biāo)，支持跨行業(yè)多相流應(yīng)用。采用精確的3D建模，模擬真實流動條件，降低復(fù)雜多物理場項目風(fēng)險。離散元方法（DEM）模型與核心CFD求解器完全耦合，攻克復(fù)雜的顆粒難題。

應(yīng)用領(lǐng)域 Rocky DEM具有強(qiáng)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(yīng)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(fèi)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。