CFD+DEM流体仿真，为流化床设计优化提供高效支持

在化工行业的广阔领域中，流化床的应用极为广泛，从石油化工的催化裂化，到制药行业的颗粒干燥，再到食品加工的物料处理，流化床在各类化学反应和物理过程中扮演着核心角色。然而，传统的流化床设计与优化方式往往依赖经验和反复试验，不仅耗时耗力，还难以实现设备性能的精准把控。在这样的背景下，计算流体动力学（CFD）技术凭借其强大的模拟和分析能力，成为化工行业提升竞争力的有效工具。​

CFD技术通过建立数学模型，利用计算机对流体流动、传热传质以及化学反应等过程进行数值模拟，能够直观呈现流化床内复杂的物理化学现象。对于化工企业而言，CFD 的价值首先体现在优化设备设计上。借助 CFD 模拟，工程师可以在设计阶段就精准预测不同结构和操作条件下流化床内的流场分布、颗粒运动规律以及传热传质效率，避免因设计不合理导致的能耗高、效率低等问题，大幅缩短研发周期，降低开发成本。其次，CFD 有助于优化运行参数。通过模拟不同工况下的反应过程，企业能够找到最佳的操作条件，提高产品质量和产量，增强市场竞争力。

作为行业领先的仿真技术提供商，积鼎针对流化床应用场景，推出了全面且专业的仿真解决方案。积鼎的 VirtualFlow 软件和多尺度离散模拟软件 DEMms 在流化床仿真中发挥着重要作用。

在模拟技术层面，VirtualFlow 软件具备丰富的湍流模型、多相流模型以及便捷的刚体运动定义功能。在流化床仿真中，它能够采用拉格朗日颗粒跟踪模型模拟固体颗粒的运动，以四向耦合的方式精准模拟密相颗粒间的相互作用，同时充分考虑颗粒相对于整个流场的体积分数，从而精确呈现流化床内颗粒的运动规律和流场特性，为工艺参数设计提供可靠依据。离散模拟软件DEMms 则在处理复杂颗粒体系方面表现出色，其高效的异构并行计算能力，可实现万核以上大规模计算，处理超十亿级计算颗粒数，能够轻松应对流化床内数量庞大、形态各异的颗粒模拟需求。​

在算法优化方面，积鼎有着独特的优势。DEMms软件基于介尺度结构的粗粒化算法，在保证模拟精度的前提下，极大减少了计算量，显著提高计算效率，使大规模流化床模拟更加高效可行。在处理宽粒径分布的颗粒体系时，采用的多重网格搜索和多重通讯算法，能有效优化计算过程，降低内存使用量，提升计算速度，确保对流化床内复杂颗粒体系的准确模拟。​

积鼎的仿真解决方案在实际应用中成果显著。在气固流化床设计优化案例中，运用 DEMms 软件的 GPU 并行技术和先进算法，实现了气固循环流化床全回路模拟，大幅提高了计算能效和对复杂组件的适应度，为反应器结构优化和放大设计提供了有力支持；

在DMTO反应器积碳全过程模拟中，借助粗粒化技术和集总反应动力学模型，清晰呈现催化剂积碳完整过程，实现了对积碳分布的有效调控。​

积鼎在流化床仿真领域的解决方案，凭借先进的技术、优化的算法和丰富的实践经验，为化工行业提供了强大的技术支持，助力企业实现高效、精准的生产运营。