基于OpenMP的流化床颗粒堆积过程三维并行数值模拟

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热力发电 2015年第12期

热能科学研究 | 更新时间：2025-09-28

- 基于OpenMP的流化床颗粒堆积过程三维并行数值模拟
- Parallel computation of particle deposition in 3-D fluidized bed by OpenMP
- 作者机构：
  
  华北电力大学能源动力与机械工程学院,河北,保定,071003
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  中图分类号： TK224.1
- 网络出版：2016-01-15，
  
  纸质出版：2015
- 稿件说明：
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李斌, 姚路, 焦明月, 等. 基于OpenMP的流化床颗粒堆积过程三维并行数值模拟[J]. 热力发电, 2015,(12).

LI Bin, YAO Lu, JIAO Mingyue, et al. Parallel computation of particle deposition in 3-D fluidized bed by OpenMP[J]. Thermal Power Generation, 2015, (12).
李斌, 姚路, 焦明月, 等. 基于OpenMP的流化床颗粒堆积过程三维并行数值模拟[J]. 热力发电, 2015,(12). DOI：

LI Bin, YAO Lu, JIAO Mingyue, et al. Parallel computation of particle deposition in 3-D fluidized bed by OpenMP[J]. Thermal Power Generation, 2015, (12). DOI：

结合离散单元法(DEM)和计算流体力学(CFD)的CFD-DEM被广泛应用于流化床的数值模拟中

但受DEM计算工作量大的限制

难以达到实际流化床的模拟要求

因此开展对DEM并行算法的研究具有重要意义。针对流化床内颗粒运动的特点

基于DEM建立了气固两相流动中颗粒相的并行化计算模型

在OpenMP并行技术的基础上

实现了颗粒受力计算、颗粒速度和位置更新的并行化。采用Fortran语言开发了DEM并行数值模拟程序

模拟了三维流化床内颗粒堆积的过程

并与串行程序的模拟结果进行了对比。结果表明:基于OpenMP技术并行程序可正确模拟流化床内的颗粒堆积过程

而且具有良好的加速比

能够显著地提高计算效率、缩短计算时间；当计算线程数增加时

加速比随之增加

但增幅相对减少。

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