Thermal Conduction in Granular Materials
Application ID: 151091
This study presents a two-stage discrete element method (DEM) simulation of thermal conduction in compressed granular materials. In the first stage, a granular bed composed of spherical grains is mechanically compacted by applying a constant pressure of 20 kPa through a downward moving top wall. Periodic boundary conditions are imposed along the lateral directions to represent bulk material behavior. The compaction process generates a dense grain packing that serves as the initial configuration for the thermal analysis.
In the second stage, the compacted granular bed is subjected to thermal conduction with fixed temperature boundary conditions applied at the top and bottom walls. Grain motion is frozen during this stage, and only conductive heat transfer through grain contacts and grain and wall contacts are considered. This decoupled approach enables the use of an implicit Generalized alpha solver, resulting in a substantial reduction in computational cost compared to fully coupled DEM-thermal simulations. Thermal simulation of 8 hours of physical time requires approximately 30 seconds of computational time.
Dieses Beispiel veranschaulicht Anwendungen diesen Typs, die mit den folgenden Produkten erstellt wurden:
Allerdings können zusätzliche Produkte erforderlich sein, um es vollständig zu definieren und zu modellieren. Weiterhin kann dieses Beispiel auch mit Komponenten aus den folgenden Produktkombinationen definiert und modelliert werden:
Die Kombination von COMSOL® Produkten, die für die Modellierung Ihrer Anwendung erforderlich ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab und kann Randbedingungen, Materialeigenschaften, Physik-Interfaces und Bauteilbibliotheken umfassen. Bestimmte Funktionen können von mehreren Produkten gemeinsam genutzt werden. Um die richtige Produktkombination für Ihre Modellierungsanforderungen zu ermitteln, lesen Sie die Spezifikationstabelle und nutzen Sie eine kostenlose Evaluierungslizenz. Die COMSOL Vertriebs- und Support-Teams stehen Ihnen für alle Fragen zur Verfügung, die Sie diesbezüglich haben.
