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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

<p>本案例基于COMSOL軟件仿真了管中內合懸浮液受到重力作用下的顆粒自由沉降過程，仿真結果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202208/619931c1eb234fabb9b2b5a4a8200bc5.gif" alt="Untitled.gif"></p><p>感興趣的朋友，歡迎交流合作</p><p><br></p>

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。對比發現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的動態行為，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。顆粒流仿真能夠揭示隱藏的風險因素，為產品研發、故障診斷、性能優化提供關鍵數據支撐。 能源與動力工程：應用于發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%。

石灰石和聚乙烯顆粒使用PD3D元素進行建模。顆粒呈球形。本示例中使用的模型具有8556個半徑為6毫米的PD3D元素和12478個半徑為5毫米的PD3D元素。網格設計?很難以精確平衡的配置開始此類模擬。本分析中使用了一種常見的DEM建模技術，其中初始時在模型中放置顆粒陣列，并在第一步分析期間僅受重力作用下允許其沉降，而無其他加載。在后續步驟中研究所需的加載響應。

根據重力沉降速度的斯托克斯表達式：

加擾流前 經CFD模擬，小蘇打在SDS反應器內的流動擴散狀態如下圖所示： 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（

2、 模擬結果 模擬結束時的孔隙水壓力分布圖 模擬結束時的土體有效應力分布圖 土體表面的時間應變曲線 土體表面的時間沉降曲線 土體的初始固結壓力（賦予土體的初始狀態變量）

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&過渡區插件建立后導入到COMSOL軟件內。 模型包括滲流發生的外側基體、內部顆粒、顆粒及基體過渡區（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時的精確性和高效性。

當顆粒尺寸較小時，它們會更快地達到沉降速度。隨著尺寸的增加，達到沉降速度所需的時間增加。沉降速度是確定粒子上升或下降給定距離所需時間的量度。 沉降速度的大小給出了顆粒和流體的相對速度的概念。懸浮在流體中的顆粒大小直接影響沉降速度。例如，考慮小于 2 微米的懸浮顆粒。沉降速度可以更快地達到并且該值極低。低沉降速度使 2 微米顆粒永久懸浮。 從目前的討論可以得出結論，沉降速度取決于粒徑。

結語 當使用流體流動接口的粒子追蹤來模擬流體中的小顆粒的運動時，通常應從計算與粒子相關的拉格朗日時間尺度 τ_p 開始， 并將此時間尺度與我們要模擬的求解時間范圍進行比較。

<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。

Wen 和 Xu 等也將液-固看作擬均相進行二維穩態模擬，采用 ksus-εsus-kb-8b 湍流模型計算氣-液-固漿態床內的流動并且采用沉降擴散模型描述固體顆粒的軸向分布。Feng 等也將液相以及納米顆粒兩相看作擬均相處理，在 CFD 模擬中考慮的曳力、升力以及虛擬質量力，重點考察時均徑向氣含率以及液速分布。

以下為不同機械除塵的作用機制和粒徑要求： 原理 作用機制 典型設備 適用粒徑 重力沉降 粉塵因重力自然下落 沉降室 粗顆粒（>50μm）預處理 慣性分離 氣流急轉彎時粉塵因慣性撞向擋板