SediFoam：一种面向载粒流并侧重泥沙输移的通用开源 CFD-DEM 求解器
流体动力学
2016-03-23 v1 计算物理
地球物理
摘要
随着可用计算资源的增长，CFD-DEM（计算流体动力学-离散元方法）成为研究泥沙输移日益有前景且可行的方法。若干现有 CFD-DEM 求解器应用于化学工程和采矿业。然而，用于泥沙输移模拟的鲁棒 CFD-DEM 求解器仍然值得期待。本工作中，详细介绍了三维、大规模并行且开源的 CFD-DEM 求解器 SediFoam 的开发。该求解器基于开源求解器 OpenFOAM 和 LAMMPS 构建。OpenFOAM 是可在非结构网格上执行三维流体流动模拟的 CFD 工具箱；LAMMPS 是用于分子动力学的大规模并行 DEM 求解器。使用广泛复杂程度的案例对 SediFoam 进行了若干验证测试。本模拟中获得的结果与文献一致，证明了 SediFoam 用于泥沙输移应用的能力。除验证测试外，还研究了 SediFoam 的并行效率以测试代码在大规模复杂模拟中的性能。并行效率测试表明，在多达 O(10^7) 粒子的模拟中 SediFoam 的可扩展性令人满意。
引用
@article{arxiv.1601.03801,
title = {SediFoam: A general-purpose, open-source CFD-DEM solver for particle-laden flow with emphasis on sediment transport},
author = {Rui Sun and Heng Xiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.03801},
year = {2016}
}