离散单元法及其在EDEM上的实践PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 离散单元法简介 1

1.2 离散单元法的发展概况 4

1.2.1 国外发展状况 4

1.2.2 国内发展状况 5

1.3 离散单元法的发展趋势 6

1.3.1 离散单元法基础理论 6

1.3.2 并行计算方法 7

1.3.3 多尺度和多学科的发展 7

1.3.4 离散单元法软件的发展 8

1.3.5 同其他算法的融合 9

1.4 离散单元法工程应用软件EDEM 9

1.4.1 EDEM的功能特点 9

1.4.2 EDEM的应用范围 12

第2章 离散单元法的基础理论 14

2.1 散体物料的基本概念 14

2.1.1 颗粒物料与颗粒流 14

2.1.2 力链 14

2.1.3 孔隙率与孔隙比 14

2.1.4 物料的湿度 15

2.1.5 堆积角 15

2.1.6 流动性 15

2.1.7 磨损性与磨琢性 15

2.1.8 黏结性与冻结性 15

2.2 颗粒接触理论 16

2.2.1 模型假设 16

2.2.2 颗粒单元的属性 16

2.2.3 接触模型 16

2.3 软球模型和硬球模型 21

2.3.1 软球模型 21

2.3.2 硬球模型 24

2.3.3 软球模型和硬球模型对比 25

2.4 热传递理论 26

2.4.1 热对流 26

2.4.2 热传导 26

2.4.3 热辐射 27

2.4.4 温度更新 27

2.5 离散单元法的求解过程 27

2.5.1 颗粒接触的搜索 28

2.5.2 基于硬球模型的离散单元法 29

2.5.3 基于软球模型的离散单元法 30

2.5.4 时间步长的确定 32

第3章 EDEM的基本应用 34

3.1 EDEM基础 34

3.1.1 EDEM用户界面 34

3.1.2 EDEM文件类型 35

3.1.3 单位制的选择 36

3.2 前处理器 37

3.2.1 全局设置子面板 38

3.2.2 粒子系统子面板 40

3.2.3 几何体子面板 42

3.2.4 粒子工厂子面板 44

3.3 求解器 45

3.4 后处理工具模块 46

3.4.1 模型子面板 47

3.4.2 颜色设置子面板 50

3.4.3 方格设置子面板 52

3.4.4 剖切设置子面板 52

3.4.5 工具子面板 53

3.4.6 仿真图像及影像文件保存功能 54

3.4.7 数据输出功能 55

3.4.8 图表生成功能 58

第4章 EDEM操作实例 59

4.1 螺旋输送机输送物料的仿真 59

4.1.1 EDEM Creator：创建模型 59

4.1.2 EDEM Simulator：设置仿真参数进行仿真 64

4.1.3 EDEM Analyst：分析仿真结果 65

4.2 颗粒热传导仿真 69

4.2.1 EDEM Creator：建立模型 70

4.2.2 EDEM Simulator：运行仿真 73

4.2.3 EDEM Analyst：结果分析 73

4.3 自定义接触模型仿真 74

4.3.1 创建新的粘连模型 76

4.3.2 采用新的粘连模型 77

4.3.3 EDEM Analyst：分析仿真结果 78

4.4 自定义颗粒的仿真 80

4.4.1 EDEM Creator：建立模型 80

4.4.2 EDEM Simulator：运行仿真 86

4.4.3 EDEM Analyst：分析仿真结果 86

4.5 球磨机物料破碎仿真 88

4.5.1 EDEM Creator：创建模型 88

4.5.2 EDEM Simulator：运行仿真 94

4.5.3 EDEM Analyst：分析仿真结果 95

4.6 耦合FLUENT的欧拉法仿真 96

4.6.1 在FLUENT软件中建立模型 97

4.6.2 设置EDEM面板并启动Creator 97

4.6.3 EDEM Creator：创建模型 98

4.6.4 EDEM Simulator求解器 99

4.6.5 Fluent：完成设置和仿真 100

4.6.6 EDEM Analyst：后处理 101

4.7 耦合Fluent用欧拉-拉格朗日法仿真 104

4.7.1 Fluent：建立模型 104

4.7.2 设置EDEM面板并启动Creator 105

4.7.3 EDEM Creator：建立模型 105

4.7.4 EDEM Simulator 107

4.7.5 Fluent：完成设置并进行仿真 107

4.8 EDEM与Easy 5耦合仿真 108

4.8.1 EDEM Creator：建立模型 109

4.8.2 Easy 5：建立模型 114

4.8.3 EDEM Simulator：运行仿真 118

4.8.4 EDEM Analyst：分析仿真结果 118

第5章 EDEM在工业中的应用 119

5.1 EDEM在球磨机上的应用 119

5.1.1 球磨机的工作原理 119

5.1.2 球磨机转速理论 121

5.1.3 离散单元法在球磨机仿真中的应用现状 123

5.1.4 利用EDEM进行球磨机仿真的要点 126

5.1.5 球磨机参数的选择计算 126

5.1.6 EDEM仿真的操作步骤 129

5.1.7 EDEM仿真的结果分析 133

5.1.8 衬板的设计参数对球磨机磨矿效果的影响 136

5.2 EDEM在平面转弯带式输送机上的应用 140

5.2.1 平面转弯颗粒流离散元模型的建立 140

5.2.2 平面转弯颗粒流的宏观模拟 141

5.2.3 以不同的角速度旋转时颗粒流的模拟 141

5.2.4 滚动摩擦因数对颗粒运动的影响 142

5.2.5 输送带加速运行时的料流模拟及颗粒对输送带的压力作用 143

5.2.6 仿真结论 143

5.3 EDEM在螺旋输送机上的应用 144

5.3.1 离散元模型的建立 145

5.3.2 螺旋输送机中的颗粒分布 146

5.3.3 不同转速对应的颗粒分布 146

5.3.4 不同填充率对应的颗粒分布 147

5.3.5 转速和填充率对颗粒平均速度的影响 148

5.3.6 质量流速的变化 148

5.3.7 功率的变化 148

5.3.8 仿真结论 149

5.4 EDEM在油砂干馏系统的应用 149

5.4.1 模拟方案 150

5.4.2 回转炉的几何和网格建立 150

5.4.3 回转炉内的物料铺展和运动情况的模拟 150

5.4.4 模拟带肋片的回转炉的物料向前输送情况 151

5.4.5 DEM与CFD耦合模拟 152

5.4.6 仿真结论 153

参考文献 154