弯管中稀薄颗粒流体侵蚀的数值模拟（2012年）

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简介：
本研究通过数值模拟探讨了在弯管内稀薄颗粒流体对管道壁面的侵蚀作用，旨在揭示不同工况下颗粒流动特性及其对材料磨损的影响机制。研究成果于2012年发表。本段落运用Fluent中的冲蚀模型（DPM）对含有少量颗粒的流体在进入弯头处引起的冲蚀进行了数值模拟，并分析了管壁转弯处所受力的情况，追踪了颗粒粒子的轨迹。研究结果表明：冲蚀主要发生在弯头底部；在同一速度和相同的颗粒携带量条件下，不同直径的颗粒对弯头的冲蚀作用随颗粒直径增大而增加；在不同的入口速度下，相同直径的颗粒对弯头的冲蚀作用随着颗粒速度增大而增强。模拟的结果与实际现场测量的数据基本一致。此方法可以应用于含有少量固体颗粒流体管道系统的安全预测、评估以及工艺改造中。

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弯管中稀薄颗粒流体侵蚀的数值模拟（2012年）

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本研究通过数值模拟探讨了在弯管内稀薄颗粒流体对管道壁面的侵蚀作用，旨在揭示不同工况下颗粒流动特性及其对材料磨损的影响机制。研究成果于2012年发表。本段落运用Fluent中的冲蚀模型（DPM）对含有少量颗粒的流体在进入弯头处引起的冲蚀进行了数值模拟，并分析了管壁转弯处所受力的情况，追踪了颗粒粒子的轨迹。研究结果表明：冲蚀主要发生在弯头底部；在同一速度和相同的颗粒携带量条件下，不同直径的颗粒对弯头的冲蚀作用随颗粒直径增大而增加；在不同的入口速度下，相同直径的颗粒对弯头的冲蚀作用随着颗粒速度增大而增强。模拟的结果与实际现场测量的数据基本一致。此方法可以应用于含有少量固体颗粒流体管道系统的安全预测、评估以及工艺改造中。

尾矿坝变形微观力学机制的颗粒流数值模拟（2015年）

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本研究运用颗粒流(PF)软件对尾矿坝的微细观力学特性进行数值模拟，探讨了其在不同工况下的变形和破坏机理，以期为尾矿坝的安全设计提供科学依据。以四川省盐源县平川铁矿黄草坪尾矿库建设为背景，通过堆坝模型试验与室内土工试验，获得了尾矿坝干滩面的几何特征、颗粒分布规律及尾矿力学性质。基于离散元理论，并利用PFC 2D数值模拟软件进行双轴试验，将结果与土工实验数据对比后，得到了尾矿细观力学参数，并分析了尾矿坝颗粒接触力分布和位移以及坝体结构变形特征。结果显示：1)初期坝中颗粒间的接触力较大，形成的力链大致呈45°倾斜向上；随着埋深的增加，坝体内尾矿颗粒之间的接触力逐渐增大，在基岩凸起处该值最大且最为集中。2)在初期坝内，颗粒位移不明显；而在堆积坝部分，少数尾矿颗粒沿坡面向下滚动，并具有较大的移动距离。

EPIC模型中的土壤侵蚀数学模拟

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《EPIC模型中的土壤侵蚀数学模拟》一文探讨了利用EPIC（Enhanced Pest Management Model for Irrigated Cropping）模型进行土壤侵蚀预测的方法，通过数学建模分析不同农业管理措施对土壤流失的影响，为可持续土地管理和环境保护提供科学依据。 EPIC模型中的土壤侵蚀量数学模拟研究指出，土壤侵蚀与生产力影响估算模型（简称EPIC）是一种在农田管理和水土资源评价方面具有较大影响力的工具。本段落简要介绍了该模型中对气象因素及土壤条件等关键参数的处理方式。文中提到，EPIC模型能够综合考虑多种环境因子及其相互作用，从而精确预测不同农业活动下土壤侵蚀的程度，并进一步评估这些变化对作物生产力的影响。通过模拟分析，研究人员和实践者可以更好地理解如何有效管理农田以减少水土流失并提高农业生产效率。

基于颗粒流模型的微波辅助破岩过程数值模拟

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本研究运用颗粒流模型结合微波技术，对岩石破碎过程进行数值仿真分析，探索微波辅助下的岩石力学特性变化及破岩效率。微波辅助破岩是一种新型的岩石破碎技术。该方法利用微波加热预先在岩石内部产生的微裂纹，并结合其他破岩手段来提高工作效率。研究选取了方铅矿（吸波材料）和方解石（透波材料）组成的颗粒作为实验对象，通过颗粒流程序建立了细观数值模型，对不同条件下岩石的温度分布、演化及微观力学行为进行了模拟分析。研究表明，在微波照射下，方铅矿的温度明显高于方解石，并且整个岩石内部呈现非均匀温差状态。此外，即使在较低温度和短时间内，微波也能促使岩石产生裂纹。这些裂纹主要是由于方铅矿热膨胀引起的拉伸应力导致的，仅有极少数为剪切裂缝。研究还发现，在相同的能量消耗条件下，更高的微波功率可以缩短所需照射时间，并且会形成更多的内部温差及裂纹数量，从而提高破岩效率。此外，岩石中不同矿物分布决定了其内部微观裂纹形态：通常情况下首先在方铅矿周围产生微小裂缝，随后向周围的方解石扩展并相互连通最终导致整个岩石破裂。

PFC.zip_PFC颗粒接触模型在颗粒流中的应用

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本研究探讨了PFC颗粒接触模型在模拟颗粒流动中的应用，分析其准确性和适用范围，并通过具体案例展示了该模型的有效性。颗粒流软件线性接触模型建立文件，仅供学习交流。

颗粒聚集模拟

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颗粒聚集模拟是研究微粒在物理、化学作用下相互结合形成更大结构的过程。通过计算机建模分析颗粒间的动态行为与聚集机制，以揭示材料科学及环境工程中的重要现象和规律。使用商业CFD软件，并应用颗粒群平衡模型，通过UDF导入颗粒团聚核函数来计算颗粒团聚。

不同颗粒尺寸旋风除尘器的数值模拟

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本研究通过数值模拟方法探讨了不同颗粒尺寸对旋风除尘器性能的影响，分析了优化设计参数以提高分离效率。旋风除尘器具有分离效率高、设备体积小等特点。我们对特定尺寸的旋风除尘器进行了建模，并对其去除混入空气中的微小颗粒的效果进行了仿真分析。研究结果显示，最佳运行条件下的旋风除尘器，其空气和颗粒入口速度为15米/秒时，收集效率最高可达88.89%；当入口速度低于这个值时，随着速度的降低，颗粒收集效率也随之下降；而如果入口速度高于15米/秒，则会有更多的小颗粒悬浮在除尘器中，导致颗粒收集效率略有下滑。此外，运行空气及颗粒进入旋风除尘器的速度越高，压力损失越大、能耗也相应增加。

darcy.rar_CFD DEM_DEM颗粒模拟_CFD与DEM颗粒仿真

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Darcy.rar包含CFD-DEM（计算流体动力学与离散元素方法）工具包，用于进行颗粒系统的计算机仿真和分析。此资源适用于研究涉及颗粒流动、传输等问题的科研人员及工程师。 CFD（计算流体动力学）与DEM（离散元法）的耦合技术是现代工程及科学研究解决复杂流动与颗粒相互作用问题的重要手段之一。本段落将深入探讨这两种方法及其在颗粒模拟中的应用。 CFD是一种数值计算方法，用于模拟流体运动和热力学过程。它通过解析Navier-Stokes方程来描述流体行为，这些方程描述了流速、压力、温度及密度等物理量随时间和空间的变化情况。在CFD中，通常将流体离散化为无数控制体积或网格节点，并在此基础上利用差分方法计算和更新每个节点上的物理量。 DEM则是一种用于模拟固体颗粒系统的离散方法。它主要关注的是颗粒间的碰撞与相互作用，而非颗粒内部的流体力学特性。在DEM中，每一个粒子都被视为刚体，它们之间的碰撞基于牛顿第二定律及相应的碰撞理论进行模拟计算。这种方法广泛应用于土壤、沙子和粉末等材料的行为研究。当CFD与DEM相结合时（即CFD-DEM），这种技术能够同时处理流体和颗粒的动力学行为，并精确地模拟两者间的相互作用问题，如“darcy.rar”项目中所探讨的水流在层流条件下冲刷土体颗粒的过程。此方法的应用领域包括地质工程、环境科学以及化工等众多行业，例如土壤侵蚀分析、海底沉积研究及粉末混合技术优化。假设文件darcy.py是整个CFD-DEM模拟的核心代码，则可以推测该脚本可能涵盖了设定流体网格、定义颗粒属性、设置边界条件、求解Navier-Stokes方程与碰撞动力学方程，以及更新流体和颗粒状态等一系列步骤。Python语言因其强大的科学计算能力，在此类应用中十分常见。在实际操作过程中，CFD-DEM模拟通常涉及以下关键步骤： 1. 网格生成：划分流体域的网格，并确定计算精细程度。 2. 颗粒建模：设定颗粒大小、形状、密度及弹性等属性。 3. 边界条件设置：定义流体和颗粒的入口、出口以及壁面边界条件。 4. 求解器应用：利用适当的数值方法求解流体与颗粒的动力学方程。 5. 碰撞处理：考虑颗粒间的碰撞及流体对颗粒的影响。 6. 时间步进更新：通过迭代方式持续更新流体和颗粒的状态，直至达到稳定状态或预设的计算时间。 CFD-DEM模拟能够提供关于水流如何冲刷搬运土体颗粒以及这些过程对于流场影响等丰富的定量信息。这对于优化相关工程设计具有重大价值，例如改进水力结构以减少土壤侵蚀或者提升粉末混合工艺效率。结合了流体力学和颗粒动力学优势的CFD-DEM耦合技术为解决涉及复杂颗粒与流体相互作用问题提供了强有力的支持工具。“darcy.py”案例展示了这种技术在层流土壤侵蚀模拟中的具体应用。理解并掌握这一方法对于相关领域的科研及工程实践至关重要。

PFC3D与OpenFOAM结合用于流体-颗粒相互作用模拟

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本研究探讨了将PFC3D软件与开源CFD工具OpenFOAM相结合的方法，专注于模拟复杂环境下流体与颗粒间的相互作用，以实现更精确的工程分析和预测。结合使用PFC3D和OpenFOAM进行流体-颗粒相互作用建模。该存储库包含有关通过将基于OpenFOAM的CFD求解器与PFC3D耦合来解决流体-粒子相互作用问题的信息。 OpenFOAM是一个用于连续力学问题数值分析的开源C++框架，而三维粒子流代码（PFC3D）是由Itasca Consulting Group生产的离散元素代码。 OpenFOAM是注册商标，由OpenCFD Limited持有，该公司是OpenFOAM软件的生产商和分销商以及OPENFOAM:registered: 和 OpenCFD:registered: 商标的拥有者。 Itasca Consulting Group不为OpenFOAM提供支持。 PFC3D和OpenFOAM之间的双向粗网格耦合遵循Tsuji的方法。 Navier-Stokes方程在这一过程中扮演重要角色，用于描述流体动力学的行为。

关于湍流中颗粒团聚模拟的研究论文

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本研究论文深入探讨了湍流环境中颗粒物聚集现象的数值模拟方法，旨在揭示复杂流动条件下颗粒相互作用机制及其动态演变过程。通过建立高精度计算模型，分析不同条件下的颗粒团聚特征与规律，为颗粒物质在自然及工程领域中的应用提供理论支持和实践指导。湍流团聚是促进颗粒聚集的有效手段。采用经典的欧拉-欧拉二流体模型与人口平衡模型的结合来模拟这一过程。仿真结果显示，湍流团聚能够使小于10微米的细小颗粒排放减少56%。特别是，小于2微米的小颗粒很容易被去除，而中等尺寸的颗粒则难以去除。适当的叶片间距有助于从气流中移除细小颗粒，并且较小的角度设置可以进一步改善对这些细微粒子的清除效率。