DEM（離散要素法）との連成事例

機能紹介 DEM（離散要素法）との連成事例 非メッシュ的手法（ラグランジュソルバー）とのカップリング DEMとは？ • 離散要素法(DEM; Discrete Element Method)とは個別の計 算点を追跡する粒子法の一種で、メッシュが不要なラグラン ジュ的な解法である。 • メッシュが必要な有限体積法(FVM; Finite Volume Method) では解像しきれない、独立した粒子の挙動も捉えることがで きる。 • 従来の粒子追跡機能では不可能だった粒子同士の接触が考 慮できるため、「粒子の堆積」「流路の閉塞」「粒子間の伝熱」 等を含む様々な現象に応用できる。 • DEM-FVMの強連成解析が、STREAMとscFLOWの両方で利用 可能となっている。 土砂の搬送 流動層 スクリューコンベア ファブリックモデル 要素移動と併用することで粒子の攪拌や搬送が計算できる。ここ 粒子間の拘束力をスクリプト（ユーザー関数）で定義することで、布のよ では、らせん状のスクリューの回転によって粒子が搬送される。 うに2次元的なつながりを維持したまま運動するモデルが構築できる。 同色の粒子間に拘束力 スクリューの回転 5枚のファブリックモデルの使 による粒子の搬送 用例。粒子を2次元的に配置し て、面平方向に粒子間拘束力 を与える。 高温の粒子を常温の 装置で搬送する解析 例。「粒子同士」「粒子 横置きのドラム内に、布と液体を投入して回転させる解析例。気液の界 -固体間」の熱伝達が 面を自由表面機能で計算し、布をファブリックモデルで模擬している。 考慮できる。 スクリューと 粒子の熱交換 搬送過程では、互い の熱交換が確認でき る。粒子の温度が低 下し、スクリューの温 度が上昇している。 液体・気体・布の3相からなる複雑な現象が解析できる。 comment ●STREAM・scFLOW でDEMとFVMの強連成が可能となった。これにより、流れと粉体の相互作用が重要な現象であってもその挙動を正確に捉 えることができる。 ●要素移動（移動物体）、熱伝達、自由表面とは標準機能で併用でき、様々な現象への応用が期待できる。スクリプト（ユーザー関数）の使用を含め るとさらに多種多様な現象が解析可能となる。