Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Fully parallel solver for particle-resolved direct numerical simulation of flows laden with arbitrarily-shaped particles

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60461373%3A22340%2F23%3A43928373" target="_blank" >RIV/60461373:22340/23:43928373 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://sscheconference.sk/full_papers/553.pdf" target="_blank" >https://sscheconference.sk/full_papers/553.pdf</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Fully parallel solver for particle-resolved direct numerical simulation of flows laden with arbitrarily-shaped particles

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The omnipresence of processes containing solids dispersed in the liquid phase in nature and industry creates a demand for fully resolved models that allow for detailed analysis and optimisation of these processes. A well-established approach to providing such models is a coupling of computational fluid dynamics (CFD) and discrete element method (DEM) via the variant of an immersed boundary method. The resulting CFD-DEM solver allows for direct numerical simulations of particle-laden flows, considering both particle-fluid and particle-particle interactions; due to the complexity of the collision dynamics between arbitrarily-shaped solids, the standard approach is replacing the complex shapes with spheres or clusters of spheres, which benefits from well-defined sphere-sphere interactions. However, this approximation is insufficient for describing coarse-grain slurries, e.g. catalyst deposition via washcoating. Therefore, in our in-house developed CFD-DEM solver, we employ a variant of the softDEM approach, characterising particle collisions by the overlap volume to allow the use of particles with a complex surface. The evaluation of the overlap volume is further optimised using the textit{virtual mesh} algorithm. In this work, we focus on further extending the capabilities of our solver to simulate processes with a high number of particle collisions, e.g. sedimentation or fluidisation. We shall introduce the parallelisation of the contact treatment in the context of the message-passing interface (MPI) approach imposed by the CFD method. Furthermore, we shall demonstrate a significant increase in computational efficiency in proof-of-concept simulations with hundreds of particles.

  • Název v anglickém jazyce

    Fully parallel solver for particle-resolved direct numerical simulation of flows laden with arbitrarily-shaped particles

  • Popis výsledku anglicky

    The omnipresence of processes containing solids dispersed in the liquid phase in nature and industry creates a demand for fully resolved models that allow for detailed analysis and optimisation of these processes. A well-established approach to providing such models is a coupling of computational fluid dynamics (CFD) and discrete element method (DEM) via the variant of an immersed boundary method. The resulting CFD-DEM solver allows for direct numerical simulations of particle-laden flows, considering both particle-fluid and particle-particle interactions; due to the complexity of the collision dynamics between arbitrarily-shaped solids, the standard approach is replacing the complex shapes with spheres or clusters of spheres, which benefits from well-defined sphere-sphere interactions. However, this approximation is insufficient for describing coarse-grain slurries, e.g. catalyst deposition via washcoating. Therefore, in our in-house developed CFD-DEM solver, we employ a variant of the softDEM approach, characterising particle collisions by the overlap volume to allow the use of particles with a complex surface. The evaluation of the overlap volume is further optimised using the textit{virtual mesh} algorithm. In this work, we focus on further extending the capabilities of our solver to simulate processes with a high number of particle collisions, e.g. sedimentation or fluidisation. We shall introduce the parallelisation of the contact treatment in the context of the message-passing interface (MPI) approach imposed by the CFD method. Furthermore, we shall demonstrate a significant increase in computational efficiency in proof-of-concept simulations with hundreds of particles.

Klasifikace

  • Druh

    D - Stať ve sborníku

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20302 - Applied mechanics

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA22-12227S" target="_blank" >GA22-12227S: Počítačový návrh katalytických filtrů zohledňující vliv zachycených částic</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2023

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název statě ve sborníku

    Proceedings of 49th International conference of Slovak Society of Chemical Engineering

  • ISBN

    978-80-8208-101-8

  • ISSN

  • e-ISSN

  • Počet stran výsledku

    8

  • Strana od-do

    1-8

  • Název nakladatele

    Slovenská technická univerzita v Bratislave, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie (FCHPT STU)

  • Místo vydání

    Bratislava

  • Místo konání akce

    Bratislava

  • Datum konání akce

    15. 5. 2023

  • Typ akce podle státní příslušnosti

    WRD - Celosvětová akce

  • Kód UT WoS článku