Presentation Information
[2K0201-07-05]Accuracy Improvement of Coarse-Grained DEM for Wet Granulation Processes via Statistical Correction of Contact States
○Osuke Hattori1[Student presentation: Master’s course], Kamiya Hidehiro1, Tokoro Chiharu1,2 (1. Waseda university, 2. Tokyo university)
Chairperson: 伊藤 真由美（北海道大学）、パク イルファン（北海道大学）
Keywords:
Discrete Element method,Coarse-grained model,Wet granulation,Liquid bridge force
湿式造粒プロセスの数値解析において、離散要素法（Discrete Element method, DEM）の粗視化は計算コスト削減に不可欠であるが、液架橋力が支配的な系では従来のエネルギースケーリング則をそのまま適用すると、粒子速度の過大評価や異常な壁面付着が生じ、重大な課題となっている。本研究では、この原因が粗視化に伴う接触頻度の減少によるエネルギー散逸不足と、過剰な粒子壁面間相互作用にあることを解明し、解決する新規粗視化モデルを提案する。本手法は、粗視化粒子を概念的に接触に関与する「外部領域」と「内部領域」に分割し、壁面付着力を表面にある外部領域層に限定することで過剰付着を物理的に抑制する。加えて、粗視化率に応じて低下する配位数の統計的変化を定量化し、欠損した衝突エネルギー散逸を補償する新たな減衰項を導入した。パン型造粒機を用いた検証の結果、従来法では粒子速度や壁面付着率に生じていた粗視化による誤差を劇的に低減し、元スケールのミクロな粒子挙動とマクロな層付着挙動の双方を高精度に再現することに成功した 。