离散元软件DEMSLab中DEM-CFD耦合应用案例

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DEMSLab软件介绍:

DEMSLab软件是DEMSLab公司基于离散单元法(DEM)开发的针对颗粒系统进行模拟的大型商用软件。DEMSLab以领先的非球形离散单元技术为核心,致力于工业级的大规模颗粒体系的模拟。通过精确模拟设备内的复杂颗粒运动、传热、及颗粒-流体、颗粒-设备间的复杂作用,DEMSLab可帮助企业降低设备的能耗及损耗,提高设备的运行效率。

       DEMSLab软件包含前处理器、求解器及后处理器三大部分。前处理器可进行设备的复杂几何造型,颗粒生成器可根据该几何结构自动生成所需要的颗粒。求解器通过OpenMP技术进行了并行设计,可对10,000,000颗粒规模的球形及非球形颗粒体系进行动态模拟,支持复杂结构及运动(振动、旋转、移动等)边界条件、周期性(包含Lees-Edwards)边界条件等,具备用户自定义接口,支持用户自定义开发,可与常用商用及开源CFD软件(如Fluent等)进行双向耦合,以求解两相流动问题。后处理器采用Open GL编程技术设计,可实时显示颗粒体系的运动过程,同时可对任意时刻的微观受力情况进行分析。

 

DEMSLab软件DEM-CFD耦合
DEMSLab软件支持DEM-CFD耦合求解。通过DEMSLab软件的DEM-CFD耦合API可以实现颗粒与流体间的单向(one-way)耦合和双向(two-way)耦合。DEMSLab软件采用一个动态链接库(DLL)与第三方的CFD软件(比如ANSYS Fluent软件)共享数据,通过两个信号量实现DEMSLab与第三方CFD软件之间的数据同步(采用双向耦合时适用,采用单向耦合时无需设置信号量进行数据同步)。
      DEMSLab软件免费提供ANSYS Fluent和DEMSLab之间的耦合源代码(源代码文件为. fluent_demslab fluent_demslab.c),用户可以直接采用该源代码进行ANSYS Fluent和DEMSLab之间的耦合。用户也可以学习如何采用动态链接库(DLL)与第三方的CFD软件共享数据以及采用信号量进行数据同步,并可以撰写DEMSLab与其它的第三方CFD软件之间的耦合求解代码。
      除采用软件本身所提供的曳力模型外,用户还可以通过User C Functions自定义颗粒与流体间的曳力模型。
      DEMSLab软件除支持球形颗粒与流体之间的双向(当然也包括单向)耦合外,还支持非球形颗粒与流体之间的双向(当然也包括单向)耦合,并具有很高的预测精度。

 

DEMSLab与Fluent耦合求解生物质流化床内生物质及床料的流化过程

 

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