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格子多相流體力學模擬軟件LMFD

LMFD是由中國科學院過程工程研究所研發(fā)的格子Boltzmann框架下的多相流體力學模擬仿真平臺，具有豐富的物理模型、先進的數值方法和獨特的前后處理功能，適用于CPU和GPU等計算平臺，可實現(xiàn)大規(guī)模仿真計算。在化工、冶金、能源、水利、環(huán)保、航空航天等相關領域具有廣泛前景。

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特色功能

全過程 GPU 計算方案

顆粒場以及流體與顆粒的相間耦合全部在 GPU 上高并行實現(xiàn)，無需 CPU 參與運算

所有求解模塊均完全采用 GPU 并行計算，具有非常高的執(zhí)行效率

面向不同應用的多相流求解模塊

針對氣固問題，推出顆粒解析直接數值模擬模塊 LBM—PR DNS，即顆粒解析的直接數值模擬

針對氣固兩相流中顆粒數量龐大的問題，推出面向工程應用的LBM-DPS 模塊，即離散顆粒模擬

針對跨尺度顆粒流動問題，軟件包含了跨顆粒尺度模塊 LBM—PR-DNS—DPS，支持解析顆粒與非解析顆粒的混合求解

針對氣液問題，軟件 LBM-PF 模塊基于 LBM 方法耦合相場法實現(xiàn)了大密度比氣液兩相流問題

超高的計算效率

以非解析方法計算 12.8 萬個顆粒流化算例為例，與公開的記錄對比。LMFD基于純 GPU 的氣固兩相流算法，相比于 CPU 算法加速比達 103，相較于 CPUGPU 異構算法，加速比達 6.98，具備極高的計算效率

典型應用

化工冶金

例如高爐爐內煤氣分布模擬、循環(huán)流化床氣固兩相流模擬、流化床內構建設計仿真、可變形顆粒沉降、熱等離子體反應器進氣優(yōu)化、顆粒噴管優(yōu)化等

生物醫(yī)藥

多孔介質微球捕集氣溶膠病毒顆粒、鼻腔吸入氣溶膠顆粒物效果評估

氣象、航空航天

應用案例有機翼轉捩及傳熱分析、三維壓氣機流動模擬、二維壓氣機流動模擬、洋流湍流模擬計算等

多物理場耦合

在機房通風換熱分析、大規(guī)模光伏陣列速度、溫度、濕度多物理場仿真等

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