Simulación numérica paralela tridimensional del proceso de acumulación de partículas en un lecho fluidizado basada en OpenMP
LI Bin
,
YAO Lu
,
JIAO Mingyue
,
ZHOU Zunkai
,
DOI:
摘要
La CFD-DEM, que combina el método de elementos discretos (DEM) y la dinámica computacional de fluidos (CFD), se aplica ampliamente en la simulación numérica de lechos fluidizados, pero debido a la gran carga de trabajo de cálculo de DEM, es difícil satisfacer los requisitos de simulación real de lechos fluidizados, por lo que la investigación sobre algoritmos paralelos para DEM es de gran importancia. Dadas las características del movimiento de partículas dentro del lecho fluidizado, se estableció un modelo de cálculo paralelo para la fase de partículas en el flujo de gas-sólido basado en DEM, y sobre la base de la tecnología paralela OpenMP, se logró el cálculo de fuerzas en las partículas y la actualización de la velocidad y la posición de las partículas de forma paralela. Se desarrolló un programa de simulación numérica paralela DEM utilizando el lenguaje Fortran para simular el proceso de acumulación de partículas en un lecho fluidizado tridimensional, y se compararon los resultados de la simulación con los del programa secuencial. Los resultados muestran que el programa paralelo basado en la tecnología OpenMP puede simular correctamente el proceso de acumulación de partículas dentro del lecho fluidizado y tiene un buen coeficiente de aceleración, lo que aumenta significativamente la eficiencia de cálculo y reduce el tiempo de cálculo; con el aumento del número de hilos de cálculo, el coeficiente de aceleración también aumenta, pero el aumento correspondiente disminuye.
关键词
Lecho fluidizado; Acumulación de partículas; Método de elementos discretos; Dinámica computacional de fluidos; Flujo gas-sólido; Cálculo paralelo; OpenMP; Coeficiente de aceleración