CFD-DEMは、流体化床の数値シミュレーションに広く使用されていますが、DEMの計算作業量の制限により、実際の流体化床のシミュレーション要件を満たすことが難しいため、DEM並列アルゴリズムの研究は重要です。流体化床内の粒子運動特性に基づき、DEMに基づいた並列化された粒子相の計算モデルを立ち上げ、OpenMP並列技術をベースにして、粒子の受ける力の計算、粒子の速度と位置の更新を並列化しました。Fortran言語を使用してDEM並列数値シミュレーションプログラムを開発し、3次元流体化床内での粒子堆積プロセスをシミュレートし、シリアルプログラムのシミュレーション結果と比較しました。結果は、OpenMP技術に基づいた並列プログラムは、流体化床内の粒子堆積プロセスを正しくシミュレートし、優れた加速比を有し、計算効率を著しく向上させ、計算時間を短縮することができることを示しています。計算スレッド数が増加すると、加速比も増加しますが、増加率は減少します。

Fluidized bed; particle accumulation; discrete element method; computational fluid dynamics; gas-solid two-phase flow; parallel computing; OpenMP; speedup ratio