CFD-DEM модель - CFD-DEM model

А CFD-DEM модель подходит для моделирования или симуляция систем жидкость-твердое тело или жидкость-частицы. В типичной модели CFD-DEM фазовое движение дискретный твердые вещества или частицы получают Метод дискретных элементов (DEM), который применяется Законы движения Ньютона каждой частице[1] а течение сплошной жидкости описывается локальными усредненными уравнениями Навье – Стокса, которые могут быть решены традиционным Вычислительная гидродинамика (CFD).[2] Модель впервые предложена Tsuji et al.[3][4] Взаимодействия между жидкой фазой и твердой фазой лучше моделируются в соответствии с Третий закон Ньютона.[5]

Программного обеспечения

Программное обеспечение с открытым исходным кодом и некоммерческое ПО:

  • Программное обеспечение CFD с открытым исходным кодом OpenFOAM включает методы частиц, в том числе DEM, и решатели, которые связывают CFD-DEM.
  • CFDEMcoupling (DCS Computing GmbH) объединяет CFD из OpenFOAM с программным обеспечением DEM с открытым исходным кодом LIGGGHTS.
  • MFiX (Пакет моделирования многофазных потоков с открытым исходным кодом).
  • Коммерческое программное обеспечение Simcenter STAR-CCM + представляет собой интегрированное мультифизическое решение, способное сочетать CFD-DEM, включая одно- или многофазный поток, химические реакции, электромагнетизм и теплопередачу.

Распараллеливание

Было показано, что OpenMP более эффективен при выполнении связанных вычислений CFD-DEM в параллельной среде по сравнению с MPI по Amritkar et al.[6]

Рекомендации

  1. ^ Кундалл П. А., Страк О. Д. Л. (1979). Дискретная численная модель для зернистых сборок. Геотехника, 29, 47-65
  2. ^ например, видеть Чорин А. Я. (1968). «Численное решение уравнений Навье-Стокса». Математика вычислений. 22: 745–762. Дои:10.2307/2004575.
  3. ^ Цудзи Ю., Танака Т., Исида Т. (1992). Лагранжевое численное моделирование поршневого течения несвязных частиц в горизонтальной трубе. Порошковая технология, 71, 239-250
  4. ^ Цуджи Ю., Кавагути Т., Танака Т. Моделирование дискретных частиц в двумерном псевдоожиженном слое. Порошковая технология. 1993 Октябрь; 77 (1): 79-87
  5. ^ Сюй Б. Х. и Ю А. Б. (1997). «Численное моделирование течения газ-твердое тело в псевдоожиженном слое путем комбинирования метода дискретных частиц с вычислительной гидродинамикой». Химическая инженерия. 52 (16): 2785–2809. Дои:10.1016 / с0009-2509 (97) 00081-х.
  6. ^ Амриткар, Амит; Деб, Сурья; Тафти, Данеш (2014). «Эффективное параллельное моделирование CFD-DEM с использованием OpenMP». Журнал вычислительной физики. 256: 501. Bibcode:2014JCoPh.256..501A. Дои:10.1016 / j.jcp.2013.09.007.