玉米秸秆粉料单模孔致密成型过程离散元模拟 被引量：31

1

作者 李永奎 孙月铢 白雪卫 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第20期212-217,共6页

为模拟粉碎后的玉米秸秆在单向受压状态下的力学行为,参照实际单模孔致密成型实验,建立了基于软球模型的秸秆粉料颗粒体系三维离散元模型,其约束边界条件与成型实验几何边界形态及尺寸一致。进行模拟分析时,颗粒接触模型的力学特性参数... 为模拟粉碎后的玉米秸秆在单向受压状态下的力学行为,参照实际单模孔致密成型实验,建立了基于软球模型的秸秆粉料颗粒体系三维离散元模型,其约束边界条件与成型实验几何边界形态及尺寸一致。进行模拟分析时,颗粒接触模型的力学特性参数,如颗粒间法向刚度系数kn,切向刚度系数ks及摩擦系数μ,利用离散元模拟程序调试得出参数取值范围。将模拟得到的结果与实验测试数据进行比对与假设检验验证,结果显示数据一致性较好。得出离散元模拟时颗粒间力学特性参数最佳取值范围,分别为法向刚度系数（1.2~1.8）×104 N/m,切向刚度系数（0.8~1.3）×104 N/m,摩擦系数0.10~0.12。通过分析不同压缩位移、不同孔径以及不同锥角下的压缩与应力松弛曲线,建议成型模具孔径Φd=8 mm,锥角θ=45°,且应尽量增大压缩位移以防止秸秆成型块发生松散。离散单元法为研究玉米秸秆粉料致密过程力学行为提供了一种有效的分析手段。 展开更多

关键词 作物 离散单元法 模型 玉米秸秆粉料 压缩成型 软球模型 成型模具

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确定性颗粒轨道模型在流化床模拟中的研究进展 被引量：11

2

作者 欧阳洁 李静海 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1581-1592,共12页

随着计算机硬件的发展 ,基于颗粒尺度模拟稠密气固两相流的颗粒轨道模型发展很快 .本文回顾了目前流化床模拟中确定性颗粒轨道模型的研究状况 ,概述了处理颗粒碰撞的硬球模型、软球模型以及DSMC方法在国内外流化床模拟中的研究成果 ,评... 随着计算机硬件的发展 ,基于颗粒尺度模拟稠密气固两相流的颗粒轨道模型发展很快 .本文回顾了目前流化床模拟中确定性颗粒轨道模型的研究状况 ,概述了处理颗粒碰撞的硬球模型、软球模型以及DSMC方法在国内外流化床模拟中的研究成果 ,评述了颗粒间相互作用处理方法的优缺点以及适用的系统等 ,指出了确定性颗粒轨道模型发展亟待解决的问题 ,展望了确定性颗粒轨道模型未来的发展趋势 . 展开更多

关键词 两相流 模拟 流化床 多尺度 颗粒轨道模型 硬球模型 软球模型 DSMC 方法

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软球模型在颗粒流全尺度模拟中的验证和分析 被引量：6

3

作者 谭骏华 罗坤 樊建人 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期344-350,共7页

针对颗粒流全尺度模拟时的干碰撞问题,在内嵌边界多重直接力全尺度算法中加入软球碰撞模型.通过空气中小球碰撞壁面和小球在粗糙表面上滚动2个典型算例,验证了软球模型在全尺度模拟中对干碰撞作用求解的适用性和准确性.对软球模型各主... 针对颗粒流全尺度模拟时的干碰撞问题,在内嵌边界多重直接力全尺度算法中加入软球碰撞模型.通过空气中小球碰撞壁面和小球在粗糙表面上滚动2个典型算例,验证了软球模型在全尺度模拟中对干碰撞作用求解的适用性和准确性.对软球模型各主要参数的敏感度分析表明:时间步长越小,碰撞计算越精确;弹簧刚度系数越小,软球模型的接触特征时间越长,全尺度计算受到的资源限制越小;网格尺度、速度恢复系数对软球模型在全尺度模拟中的求解精度影响不大.实验室尺度气固鼓泡床的全尺度模拟结果表明,该方法可用于计算复杂的稠密流动体系. 展开更多

关键词 颗粒流 全尺度模拟 软球模型 参数敏感度分析

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均匀人口鼓泡流化床的TFM及DEM模拟 被引量：1

4

作者 张科 罗坤 樊建人 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2076-2079,共4页

分别运用双流体模型(TFM)及离散元模型(DEM)的软球模型,模拟了二维及三维实验尺度的均匀入口鼓泡流化床内的气固两相流动特性,其中TFM模型结合了气相κ-ε湍流模型,而DEM模型则结合气相κ-ε湍流模型或Smagorinsky亚网格涡黏模型(SGS)... 分别运用双流体模型(TFM)及离散元模型(DEM)的软球模型,模拟了二维及三维实验尺度的均匀入口鼓泡流化床内的气固两相流动特性,其中TFM模型结合了气相κ-ε湍流模型,而DEM模型则结合气相κ-ε湍流模型或Smagorinsky亚网格涡黏模型(SGS)。通过对比本文模拟结果与他人实验及计算结果发现,TFM与DEM软球模型都能模拟出鼓泡流化床的特征流态,但DEM软球模型优于TFM模型,且采用不同湍流模型对计算结果影响不大,三维的模拟结果比二维的模拟结果更接近实验数据。 展开更多

关键词 离散单元模型 软球模型 双流体模型 鼓泡床 大涡模拟

原文传递

气固流化床中颗粒分离的软球模拟

5

作者 王芳 欧阳洁 +1 位作者 杨斌鑫 冀诚俊 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2009年第5期746-755,共10页

基于颗粒轨道模型,建立了粒径服从均匀分布的二组分颗粒分离的软球模型.其中流体运动用Navier-Stokes方程描述,颗粒运动满足牛顿第二定理,两相间的耦合由牛顿第三定理确定.研究了表观气速、颗粒平均质量、颗粒直径分布范围、颗粒碰撞参... 基于颗粒轨道模型,建立了粒径服从均匀分布的二组分颗粒分离的软球模型.其中流体运动用Navier-Stokes方程描述,颗粒运动满足牛顿第二定理,两相间的耦合由牛顿第三定理确定.研究了表观气速、颗粒平均质量、颗粒直径分布范围、颗粒碰撞参数对二组分颗粒分离的影响.研究结果表明:表观气速太大或太小都会减弱二组分颗粒的分离行为;在各组分颗粒密度不同条件下,不同组分颗粒的平均质量相差越大,颗粒分离越明显;在各组分颗粒密度相同条件下,不同组分颗粒的直径分布范围差别越大,颗粒分离越好;理想状态下,颗粒分离的速度较快,且分离较完全. 展开更多

关键词 气固流化床 软球模型 二组分 分离

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鼓泡流化床中多组分颗粒分离的软球模拟 被引量：1

6

作者 王芳 杨斌鑫 冀诚俊 《太原科技大学学报》 2009年第6期490-495,共6页

基于颗粒轨道模型,建立了粒径服从均匀分布的多组分颗粒体系分离的软球模型,模拟了粒径服从均匀分布的连续组分、三组分颗粒体系在流化床中的分离行为,并研究了表观气速不同时,连续组分、三组分颗粒体系的分离规律;同时讨论了粒径分别... 基于颗粒轨道模型,建立了粒径服从均匀分布的多组分颗粒体系分离的软球模型,模拟了粒径服从均匀分布的连续组分、三组分颗粒体系在流化床中的分离行为,并研究了表观气速不同时,连续组分、三组分颗粒体系的分离规律;同时讨论了粒径分别服从均匀分布与正态分布时,三组分颗粒体系分离行为的差异。研究结果表明:表观气速对连续组分、三组分颗粒体系的分离行为都有重要影响,但影响不同,粒径分布不同对三组分颗粒体系的分离行为没有显著影响。 展开更多

关键词 软球模型 连续组分 三组分 粒径分布 分离

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风沙跃移中颗粒与多粒径床面碰撞的数值模拟 被引量：7

7

作者 亢力强 郭烈锦 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期82-84,共3页

采用考虑颗粒碰撞的欧拉-拉格朗日数值模拟方法,对风沙跃移中颗粒冲击多粒径床面的碰撞过程进行了数值计算。在模型中,对气相采用欧拉方法建立控制方程,对离散颗粒采用拉格朗日方法模拟,颗粒间碰撞作用采用软球模型描述。计算结果表明... 采用考虑颗粒碰撞的欧拉-拉格朗日数值模拟方法,对风沙跃移中颗粒冲击多粒径床面的碰撞过程进行了数值计算。在模型中,对气相采用欧拉方法建立控制方程,对离散颗粒采用拉格朗日方法模拟,颗粒间碰撞作用采用软球模型描述。计算结果表明该模型可以模拟风沙运动中颗粒冲击多粒径床面的动态运动过程。而且在多粒径非均匀床面上的颗粒起跳具有较大的随机性。这有助于进一步揭示风沙运动中颗粒碰撞起跳机理。 展开更多

关键词 欧拉-拉格朗日模拟 软球模型 颗粒碰撞 两相流

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用DEM软球模型研究颗粒间的接触力 被引量：8

8

作者 仇轶 由长福 +1 位作者 祁海鹰 徐旭常 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第S1期197-200,共4页

本文采用 DEM（Discrete Element Method）软球模型来研究颗粒间的碰撞过程,用金属球代替流场中的颗粒,研究这些金属球在平面上的运动。运用DEM软球模型求出碰撞过程中小球所受的瞬时接触力以及碰撞时间,并分析这些参数随颗粒物性以及... 本文采用 DEM（Discrete Element Method）软球模型来研究颗粒间的碰撞过程,用金属球代替流场中的颗粒,研究这些金属球在平面上的运动。运用DEM软球模型求出碰撞过程中小球所受的瞬时接触力以及碰撞时间,并分析这些参数随颗粒物性以及运动参数的变化规律。计算得出:颗粒间的接触力以及碰撞时间与颗粒的相对速度、碰撞角度以及杨氏模量等参数有关。 展开更多

关键词 DEM 软球模型 碰撞时间 颗粒受力

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涡流空气分级流场中团聚体破碎规律研究

9

作者 刘克润 于源 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3477-3487,共11页

为探究颗粒团聚体在分级机流场内的破碎规律,基于软球模型研究了涡流空气分级流场中团聚体破碎行为及组成团聚体的单颗粒粒径、单颗粒数和团聚体形状对团聚体破碎的影响。结果表明:团聚体进入分级流场后在流体曳力的作用下先发生变形随... 为探究颗粒团聚体在分级机流场内的破碎规律,基于软球模型研究了涡流空气分级流场中团聚体破碎行为及组成团聚体的单颗粒粒径、单颗粒数和团聚体形状对团聚体破碎的影响。结果表明:团聚体进入分级流场后在流体曳力的作用下先发生变形随后破碎;颗粒越小,其组成的团聚体团聚性越强;球形团聚体团聚性最强,圆柱体团聚体次之,立方体团聚体团聚性最弱;组成团聚体的单颗粒数越多,其在分级流场中完全解团所需时间越长,当团聚体大到一定程度时可能无法完全解团则被收集为粗粉,导致“鱼钩效应”。因此,通过优化流场延缓团聚体沉降或对粉体原料预分散处理有利于团聚体解团。 展开更多

关键词 涡流空气分级机 软球模型 破碎 计算流体力学 粉体 数值模拟

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涡流空气分级流场中颗粒运动及分布规律研究 被引量：2

10

作者 于源 刘克润 +2 位作者 李兴帅 刘家祥 焦志伟 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期4074-4086,共13页

为探究粗细颗粒在分级机内分离过程,基于颗粒-涡相互作用模型和离散元软球模型研究了涡流空气分级流场中湍流脉动对颗粒运动及切割粒径d_(50)的影响,探索了分级过程中颗粒的分布规律。湍流脉动主要影响小颗粒的运动轨迹,对大颗粒运动轨... 为探究粗细颗粒在分级机内分离过程,基于颗粒-涡相互作用模型和离散元软球模型研究了涡流空气分级流场中湍流脉动对颗粒运动及切割粒径d_(50)的影响,探索了分级过程中颗粒的分布规律。湍流脉动主要影响小颗粒的运动轨迹,对大颗粒运动轨迹影响不大,对切割粒径d_(50)无明显影响;在风速12 m·s^(-1),转笼转速1200 r·min^(-1)工况下,从径向分布来看,小于20μm的细颗粒主要分布在转笼区,接近切割粒径d_(50)的颗粒在环形区内做旋流运动,大于25μm的粗颗粒会在靠近导叶的区域聚集,由于颗粒间的相互作用导致一些较细的颗粒会掺混在这些粗颗粒中,从而产生“鱼钩效应”;从轴向分布来看,小于20μm的细颗粒主要分布在分级机内靠近顶部区域,粗颗粒会逐渐向下沉降,粒径越大沉降越快。 展开更多

关键词 涡流空气分级机 湍流 颗粒分布 软球模型 计算流体力学 数值模拟

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脂质体结构稳定性的原子力显微镜观测与软球数学模型分析 被引量：2

11

作者 赵琰 孙润广 张小飞 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期27-30,共4页

利用原子力显微镜和激光粒度分析仪,研究手摇法和超声薄膜法制得脂质体的粒度特性、粘连性与刚性特性.结果表明:手摇法制得脂质体粒径较大、易粘连且刚性较弱.超声薄膜法制得脂质体粒径较小、分散性较好且刚性较强.根据脂质体本身的特... 利用原子力显微镜和激光粒度分析仪,研究手摇法和超声薄膜法制得脂质体的粒度特性、粘连性与刚性特性.结果表明:手摇法制得脂质体粒径较大、易粘连且刚性较弱.超声薄膜法制得脂质体粒径较小、分散性较好且刚性较强.根据脂质体本身的特性建立了软球数学模型,进行粘连性、刚性的理论分析,并将实验测得的数据带入模型计算,理论计算与实验观测结果一致,表明软球数学模型可为脂质体的结构稳定性提供定量的评价标准. 展开更多

关键词 原子力显微镜 脂质体 刚性 软球数学模型

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Y型微通道内CO/O_2混合过程的DSMC模拟 被引量：1

12

作者 张海龙 解茂昭 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期460-465,共6页

研究微通道中的气体混合对于微尺度下非预混燃烧的探索具有重要意义.利用直接模拟蒙特卡罗法,采用变径软球模型,数值模拟了高度为1,μm的Y型微通道内CO和O2两种气体的混合过程.结果表明,气体混合过程主要发生在Y型微通道接合区;混合长... 研究微通道中的气体混合对于微尺度下非预混燃烧的探索具有重要意义.利用直接模拟蒙特卡罗法,采用变径软球模型,数值模拟了高度为1,μm的Y型微通道内CO和O2两种气体的混合过程.结果表明,气体混合过程主要发生在Y型微通道接合区;混合长度会随壁面温度的升高而减小,随入流速度的增大而增长;当支通道夹角较大时,夹角的变化对混合过程影响较小,而当支通道夹角较小时,混合效率将随夹角的减小而明显增强. 展开更多

关键词 微尺度燃烧 直接模拟蒙特卡罗法 变径软球模型 Y型微通道 气体混合

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各向同性湍流中颗粒碰撞特性的数值研究

13

作者 于建国 《世界有色金属》 2023年第17期211-213,共3页

了解分散的颗粒如何与湍流相互作用可以更好地预测危险性过程和设计工业设施。本文利用直接数值模拟方法,将结合DEM软球碰撞模型的点颗粒法的结果与单向耦合点颗粒法进行了对比,研究了在不同湍流强度下固体颗粒分布特征及碰撞特性,同时... 了解分散的颗粒如何与湍流相互作用可以更好地预测危险性过程和设计工业设施。本文利用直接数值模拟方法,将结合DEM软球碰撞模型的点颗粒法的结果与单向耦合点颗粒法进行了对比,研究了在不同湍流强度下固体颗粒分布特征及碰撞特性,同时本章还进一步研究了不同颗粒的尺寸对颗粒分布特征及碰撞特征的影响规律。结果表明:采用考虑颗粒相互作用的点颗粒法模拟时,在不同颗粒尺寸条件下,斯托克斯数为1.5时会出现富集现象。 展开更多

关键词 LBM 点颗粒 软球模型 颗粒分布 碰撞特征

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