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基于割内放外理论的新型一次采全高双向截煤采煤机设计 被引量：3
1
作者 付少童 赵如月 乔艺骞 《煤矿机械》 北大核心 2018年第7期15-16,共2页
介绍了一种可以实现低功率一次采全高的割内放外采煤工艺,并基于此理论设计了能够实现双向截煤的新型采煤机,进一步提升采煤机的工作效率,使之完全具备了功率低、采高大、适应性强、安全高效等优点,由于其适应性强可广泛应用于不规则块... 介绍了一种可以实现低功率一次采全高的割内放外采煤工艺,并基于此理论设计了能够实现双向截煤的新型采煤机,进一步提升采煤机的工作效率,使之完全具备了功率低、采高大、适应性强、安全高效等优点,由于其适应性强可广泛应用于不规则块段的回收及超短工作面高效机械化开采。 展开更多
关键词 一次采全高 割内放外 双向割煤 采煤机设计
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一种改进的浸入运动边界算法
2
作者 付少童 贾龙菲 王利民 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期109-117,I0002,共10页
浸入运动边界是数值处理流固耦合作用的主要方法之一,其原始权重函数根据经验确定且形式固定,难以准确地定量描述复杂的流固现象。本文提出了一种新的权重函数对格子Boltzmann方法框架下的浸入运动边界进行修正,通过假定零固含率处的权... 浸入运动边界是数值处理流固耦合作用的主要方法之一,其原始权重函数根据经验确定且形式固定,难以准确地定量描述复杂的流固现象。本文提出了一种新的权重函数对格子Boltzmann方法框架下的浸入运动边界进行修正,通过假定零固含率处的权重因子多阶导数为0,引入可调参数b增强权重函数对固含率的关联,实现了对固体边界渗透性能的改进。对静止圆柱绕流、Taylor-Couette流和振动圆柱绕流3个算例开展数值实验,结果表明:随着雷诺数的增加,原始权重函数预测的升阻力系数均高于文献结果,严重低估了边界处流体组分的作用;当新权重函数中的参数b为3时,改进的浸入运动边界效果最佳;新权重函数增强了固体边界的渗透率,提高了流场的预测精度,使平均误差降低了38.5%;最后,运用新权重函数成功地复现了振动圆柱绕流的锁频现象,表明改进的浸入运动边界在处理复杂的流固耦合问题方面具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 权重函数 浸入运动边界 流固耦合 格子BOLTZMANN方法 圆柱绕流
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颗粒振动影响动量传递过程的格子Boltzmann方法模拟
3
作者 贾龙菲 付少童 +3 位作者 向星 张华海 张弢 王利民 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期735-747,共13页
流化床内部颗粒振动对传递过程有着重要影响。格子Boltzmann方法耦合改进的浸入运动边界法模拟了不同振幅比A/D和频率比k=fe/f0下的单颗粒振动情况,并研究了不同排布和间距的双颗粒振动对传递过程中升阻力系数以及涡脱落频率的影响。结... 流化床内部颗粒振动对传递过程有着重要影响。格子Boltzmann方法耦合改进的浸入运动边界法模拟了不同振幅比A/D和频率比k=fe/f0下的单颗粒振动情况,并研究了不同排布和间距的双颗粒振动对传递过程中升阻力系数以及涡脱落频率的影响。结果表明,颗粒Reynolds数Re=100,单颗粒横向振动时,振幅增大导致锁定区间变大,颗粒锁定区间内的曳力系数大于锁定区间外,有利于传递。单颗粒流向振动,A/D=1.50时,随振动频率增大,流体流动模式为:2S模式→2P模式→2P+2S模式→混沌。相同振幅下k<1.25时,颗粒横向振动的曳力系数大于流向振动的曳力系数;k>1.25时则与之相反。因此,当k<1.25时,横向振动更有利于传递;k>1.25时,流向振动更有利于传递。串联双颗粒相互抑制涡的形成使曳力系数减小,不利于传递;相反,并联双颗粒促进传递作用,且在间距H=3D时效果最佳。以上数值结果为强化传递过程提供了一种思路。 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN方法 浸入运动边界法 颗粒振动 曳力系数 泻涡模式 锁定现象
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颗粒流体系统的格子Boltzmann数值方法研究进展 被引量：2
4
作者 王利民 付少童 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期332-340,共9页
介绍Euler-Lagrange框架下基于格子Boltzmann方法LBM(Lattice Boltzmann Method)发展的两种不同层次(即不同时-空尺度和精度)的颗粒流体系统离散模拟方法,即格子Boltzmann颗粒解析直接数值模拟(LB-based PR-DNS)方法和格子Boltzmann离... 介绍Euler-Lagrange框架下基于格子Boltzmann方法LBM(Lattice Boltzmann Method)发展的两种不同层次(即不同时-空尺度和精度)的颗粒流体系统离散模拟方法,即格子Boltzmann颗粒解析直接数值模拟(LB-based PR-DNS)方法和格子Boltzmann离散颗粒模拟(LB-based DPS)方法,总结了Euler-Euler框架下基于格子Boltzmann双流体模型(LB-based TFM)方面的探索研究。LB-based PR-DNS方法中颗粒尺寸远大于格子步长,能够直接解析出流体在颗粒表面的流动以及颗粒所受完整的动力学信息;LB-based DPS方法中格子步长远大于颗粒直径,其在计算精度、时间耗费和计算效率之间能达到很好的平衡,可获得流体的宏观平均流动及颗粒的运动轨迹信息。LB-based DNS和DPS是探索颗粒流体系统的有力手段,但LB-based TFM应用于模拟颗粒流体系统仍需进一步探索。 展开更多
关键词 颗粒流体系统 格子BOLTZMANN方法 颗粒解析直接数值模拟 离散颗粒模拟 双流体模型
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湍流系统的能量最小多尺度模型研究进展
5
作者 王利民 郭舒宇 +1 位作者 向星 付少童 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2415-2426,F0003,共13页
湍流一直被视为经典物理中百年未解的难题,也被认为是检验新理论和新方法的试金石。新兴的介科学,由气固流态化中能量最小多尺度(energy-minimizationmulti-scale,EMMS)模型发展而来,基于各主导因素在竞争中协调的观点,致力于分析挑战... 湍流一直被视为经典物理中百年未解的难题,也被认为是检验新理论和新方法的试金石。新兴的介科学,由气固流态化中能量最小多尺度(energy-minimizationmulti-scale,EMMS)模型发展而来,基于各主导因素在竞争中协调的观点,致力于分析挑战性的介尺度现象。基于介科学框架,介绍了湍流系统中介尺度行为的共性原理和最新的介尺度观点,包括黏性机制和惯性机制的竞争中协调、湍流稳定性条件。在此基础上发展了EMMS湍流模型并实现与计算流体力学(computationalfluiddynamics,CFD)的耦合,贡献于层湍转捩预测和全球气候模型的改进。EMMS湍流模型复现了介区域内黏性控制机制与惯性控制机制的竞争中协调,为介科学理论作为复杂系统的普适理论提供依据。 展开更多
关键词 湍流 介科学 竞争中协调 介尺度 复杂流体 计算流体力学
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