全国颗粒计算力学会议在杭州顺利召开。作为颗粒计算力学领域的重要学术盛会,本次会议吸引了来自全国高校、科研院所及工业界的众多专家学者,共同探讨颗粒计算力学的最新研究成果与工业应用。在会议展示环节,国产仿真软件——积鼎流体仿真软件(CFD)与多尺度离散模拟软件(DEM)受到与会者的广泛关注,成为本次会议的一大亮点。
颗粒计算力学作为力学与计算科学的重要交叉领域,在化工、能源、冶金、制药、农业等众多行业有着广泛的应用。无论是流化床中的气固两相流动,还是颗粒物料在输送过程中的碰撞与破碎,都需要借助离散元方法(DEM)与计算流体力学(CFD)的耦合模拟来解析。长期以来,该领域的核心仿真工具多被国外商业软件垄断。随着国内自主研发能力的提升,以积鼎为代表的国产仿真软件开始在该领域发挥重要作用。
积鼎流体仿真软件是一款基于有限体积法的通用CFD软件,能够对单相和多相流动、传热、化学反应等复杂物理过程进行数值模拟。其内置的多相流模型(如欧拉-欧拉模型、欧拉-拉格朗日模型)可以充分描述颗粒相在流体中的运动与反应行为,适用于化工反应器、旋风分离器、燃烧室等工业设备的模拟与优化。
与此积鼎多尺度离散模拟软件则专注于颗粒系统的直接数值模拟。该软件采用离散元方法(DEM),并支持与CFD的耦合,能够精确追踪每个颗粒的运动轨迹、碰撞力以及颗粒-流体之间的相互作用。软件具备多尺度建模能力,既可以对小规模的颗粒碰撞进行精细模拟,也可以通过粗粒化模型(Coarse-Grained DEM)扩展到工业级规模的颗粒系统。这使得它在颗粒混合、研磨、造粒、气力输送等过程中具有显著优势。
值得一提的是,积鼎软件在本次会议上重点展示了其在软件辅助设备方面的集成能力。所谓“软件辅助设备”,是指通过仿真软件对工业设备进行虚拟测试、性能预测与优化设计,从而减少物理实验次数、缩短研发周期、降低生产成本。例如,在流化床设计中,积鼎CFD与DEM耦合软件可以预测气泡行为、颗粒夹带、磨损位置等关键参数,帮助工程师优化布风板结构、调整操作气速,从而提升流化质量与设备寿命。在旋风分离器中,软件可以模拟颗粒的分离效率与压降,辅助选择最优的几何尺寸。在气力输送系统中,则能分析颗粒的输送特性与管道磨损,指导防磨措施的设计。
积鼎软件还提供了与实验设备的数据接口和可视化工具,用户可以将仿真结果与实际设备的运行数据对比,实现数字孪生式的设备健康管理。这种“软件+设备”的协同模式,正是当前工业智能化的发展趋势,也契合了本次会议“计算力学服务工程实践”的主题。
与会专家表示,国产仿真软件的进步令人鼓舞,特别是在颗粒计算力学这样长期依赖进口软件的领域,积鼎的CFD与DEM产品展示了不俗的技术实力。随着算法优化、并行计算能力的提升以及与人工智能技术的结合,国产软件有望在更多关键工业场景中替代国外产品,助力我国高端装备制造业的自主创新。
本次全国颗粒计算力学会议不仅为学术界与工业界搭建了交流平台,也彰显了国产仿真软件在颗粒系统模拟领域的应用价值。可以预见,在“产学研用”协同推动下,以积鼎为代表的国产工业软件将迎来更广阔的发展空间。