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Shape-changing particles for locally resolved particle geometry in DEM simulations

Particuology 2024年第6期89卷 185-190页

作者： Enric Illana klidi qyteti Maik Scharnowski Maximilian Brömmer Siegmar Wirtz Viktor Scherer Institute of Energy Plant Technology Ruhr-University BochumBochumGermany

Taking into account the complex shape of particles in discrete element method (DEM) simulations of large-scale granular systems is computationally demanding due to the time-consuming contact detection algorithms for polyhedral particles. In this short communication, a novel approach that locally resolves the particle shapes where needed and uses a simplified representation elsewhere, to accelerate simulations without compromising accuracy, is presented. For this purpose, a method employing a smooth transition of the particle shape representation from analytical spheres to shape-resolving polyhedra is introduced in DEM. The feasibility and correct implementation of this approach are demonstrated through simulations of hopper discharge involving spherical and dodecahedral particles from a flat bottom silo or shaft kiln. The model capabilities, in terms of accuracy as well as reduction in computational effort, are quantified for a moving bed with continuous outflow.

关键词： Polyhedron Size change Shape change Locally resolved DEM

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