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回转窑、包衣机等回转筒类工业过程装置在冶金、制药、化工及其他行业应用极为普遍,用于对颗粒物料进行加热、混合、冷却、干燥等工艺处理。回转筒内颗粒物料的混合过程是影响产品质量以及生产效率的重要因素之一,是当前的研究热点。近年来,随着高性能计算技术的迅速发展,离散单元法(Discrete Element Method,DEM)成为研究回转筒颗粒动力学的一种强有力仿真工具。但是,DEM仿真计算量庞大,运算时间长,且在运行的过程中不能修改仿真模型参数,也不能与回转筒物理装置实现交互。当仿真结果与实验出现偏差时,需要中断仿真、修改输入参数再重新启动仿真,从而降低了仿真的效率。本文根据以上问题,以回转筒颗粒物料为研究对象,充分考虑了仿真系统和物理系统各模块之间的关系,设计了一套回转筒颗粒DEM仿真交互系统,基于Visual C++语言,编写了人机交互界面,实现了DEM仿真与回转筒物理实验平台之间的交互。选题具备较高的理论意义与实际应用价值,论文主要的工作内容及获得的成果包括:(1)提出了回转筒颗粒DEM仿真交互系统的功能需求及总体设计方案,采用Visual C++语言编写相应软件,并对其关键技术进行分析;(2)搭建了回转筒物理实验平台,用以研究转筒类过程装置中球体颗粒物料的混合过程。同时,解决了系统软件与回转筒实验装置之间的接口问题,实现转筒转速的实时采集及人机交互,并保存相应的数据;(3)基于PFC3D软件平台,构建了颗粒系统DEM仿真模型,并对回转筒内球体颗粒的混合过程进行DEM建模与仿真。同时,解决了人机界面与颗粒系统DEM模型之间的通信问题,实现了 DEM仿真与VC++之间的交互、不同转速下的物料混合过程可视化等功能。(4)以转速交互为实例,对本文所设计的回转筒颗粒DEM仿真交互系统进行了多次实验测试。结果表明,该系统能够实时获取回转筒物理装置的转速值,并能准确判断转速的变化情况,及时对颗粒系统DEM模型中的转速设定值进行动态更改,使得仿真过程具有承袭性,进而提高仿真效率,实现了DEM仿真与物理系统之间的交互。最后,将仿真交互系统仿真得到的物料休止角与物理实验结果进行比较,验证了本系统仿真结果的准确性。