基于接触力学的离散单元法(Discrete Element Method,DEM)是研究颗粒流机理的有效手段,而真实工业装置模拟所需的极大计算量,限制了该方法的直接应用。本项目拟针对工业料仓卸料、管道输送以及移动床等密集颗粒流,通过建立严格且具有一定普适性的本构关系式,分析颗粒流的粗粒化准则,同时开发粗粒化模型的高效大规模GPU(图像处理单元)并行计算方法,从而实现对工业料仓卸料过程的数值模拟。在利用直接模拟结果验证粗粒化模型的基础上,全面考察工业料仓内部流型变化、底部开口尺寸对卸料速度的影响以及空间力链分布等相关规律。本项目的开展,有望形成适合工业体系复杂颗粒流研究的科学的模型方法论,并预期为工业设备的优化设计提供理论指导。
英文主题词Granular flows;Discrete element method;Contact mechanics;GPU;Flow similarity