pfc-fluent耦合

### PFC-FLUENT 耦合配置与使用教程

PFC (Particle Flow Code) 和 ANSYS FLUENT 的耦合模拟允许研究离散颗粒介质和连续流体之间的相互作用。这种组合特别适用于涉及复杂多相流动的应用场景。

#### 配置环境准备

为了实现有效的 PFC-FLUENT 耦合，需先安装两个软件包，并确认版本兼容性[^1]。通常情况下，建议遵循官方文档中的推荐搭配列表来进行安装。确保两个程序均能独立正常运行之后再着手于耦合工作。

#### 创建 PFC 模型

在 PFC 中建立几何结构以及材料属性设定，包括但不限于：

- 定义岩土工程问题所需的三维空间范围；
- 添加不同类型的颗粒集合以代表实际物质成分；
- 应用合适的接触定律描述颗粒间的力学行为；

完成上述操作后导出数据文件供后续处理[^2]。

#### 设置 FLUENT 参数

转向 FLUENT 平台执行如下任务：

- 构建或导入目标系统的 CAD 几何模型并实施网格化分割；
- 设定物理场条件如温度、压力分布等初始状态；
- 编写 UDF(User Defined Function)，即用户自定义函数来加载来自 PFC 的信息并与内部求解器对接；

保存项目以便随时调取修改[^3]。

#### 实现双向通信机制

通过特定接口使两者之间建立起稳定的数据交换渠道，从而达成同步演算的目的。具体而言，在每一次迭代过程中更新彼此关心的关键变量值，比如速度矢量、应力张量等等。此过程可能涉及到额外脚本的支持以简化流程控制逻辑。

def update_coupled_fields(pfc_data, fluent_solver):
    """Update fields between PFC and Fluent during each iteration."""
    
    # Extract relevant data from PFC simulation results
    particle_velocities = pfc_data.get_particle_velocity()
    
    # Apply these velocities as boundary conditions in Fluent
    fluent_solver.set_boundary_conditions(particle_velocities)

    # Solve the fluid dynamics equations with updated BCs
    new_fluid_state = fluent_solver.solve()

    # Pass back computed forces to influence next step of PFC sim.
    applied_forces = compute_force_on_particles(new_fluid_state)
    pfc_data.apply_external_force(applied_forces)