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高浓度固-液两相流紊流的动理学模型 被引量:12
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作者 唐学林 徐宇 吴玉林 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期956-962,共7页
采用分子动理学方法,基于固-液两相流液相分子或颗粒相颗粒的Boltzmann方程,对Boltzmann方程分别取零矩和一次矩,则得到高浓度固-液两相流紊流的连续方程和动量方程,再和较成熟的低浓度两相流连续方程和动量方程比较,取低浓度两相流控... 采用分子动理学方法,基于固-液两相流液相分子或颗粒相颗粒的Boltzmann方程,对Boltzmann方程分别取零矩和一次矩,则得到高浓度固-液两相流紊流的连续方程和动量方程,再和较成熟的低浓度两相流连续方程和动量方程比较,取低浓度两相流控制方程中较成熟合理的有关项和高浓度时由动理学方法推导出的颗粒间碰撞项,则得到高浓度固-液两相流紊流的最终控制方程:连续方程和动量方程. 展开更多
关键词 - 动理学模型 速度分布函数 BOLTZMANN方程
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固-液两相流黑水管道冲蚀磨损的数值模拟研究 被引量:17
2
作者 乔小溪 单斌 陈平 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期726-734,共9页
煤气化黑水处理系统管道由于其流体介质高含固体颗粒和腐蚀性介质,且工作在高温、高压差环境中,极易受到冲蚀磨损和腐蚀的耦合作用而失效,影响其服役寿命.采用计算流体力学(CFD)方法数值模拟研究了煤气化黑水处理系统固-液两相流管道的... 煤气化黑水处理系统管道由于其流体介质高含固体颗粒和腐蚀性介质,且工作在高温、高压差环境中,极易受到冲蚀磨损和腐蚀的耦合作用而失效,影响其服役寿命.采用计算流体力学(CFD)方法数值模拟研究了煤气化黑水处理系统固-液两相流管道的冲蚀磨损行为和机理,以及流体介质速度和固体颗粒粒径对管道冲蚀磨损的影响规律,并分析了盲通管和涡室结构对弯管冲蚀磨损行为的优化改善效果.研究结果显示,煤气化黑水处理系统管线的冲蚀高危区主要分布在弯管外拱和变径管等结构突变区域;管道冲蚀磨损行为与其内部流体的运动和颗粒冲击特性有关;管道的冲蚀率均随着流体速度的增加而加剧,而粒径对弯管和变径管冲蚀率的影响并非单调关系,这与颗粒受力作用有关;弯管优化分析显示,涡室结构可以降低弯管的最大冲蚀率,减缓弯管的冲蚀磨损. 展开更多
关键词 黑水处理系统 - 数值模拟 冲蚀磨损 失效机理
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管流中颗粒“惯性聚集”现象的研究进展及其在微流动中的应用 被引量:16
3
作者 王企鲲 孙仁 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期692-703,共12页
当随机散布细颗粒的流体以低Re数层流流入直管时,经过一段距离的流动后,这些颗粒会被稳定地聚集在一个离管道中心固定距离的同心圆环位置上运动.这种运动特征被称为颗粒"惯性聚集"现象.该现象表明:在相应的Re数管流中,颗粒除... 当随机散布细颗粒的流体以低Re数层流流入直管时,经过一段距离的流动后,这些颗粒会被稳定地聚集在一个离管道中心固定距离的同心圆环位置上运动.这种运动特征被称为颗粒"惯性聚集"现象.该现象表明:在相应的Re数管流中,颗粒除受到流体沿主流方向的驱动力同时,还受到垂直于主流的横向力的作用.这种横向力是使颗粒产生聚集运动现象的主要原因,被认为是由于流场的惯性力对颗粒的作用.随着微流体控制技术的发展,颗粒"惯性聚集"现象又重新被关注.对它的研究不仅有望揭示微通道内颗粒、胶体或血管中生物体特殊的运动特性,而且还有助于研发各种低能耗、高效率的分离与净化装置.本文就近年来颗粒"惯性聚集"现象的研究进展作个总结,并提出作者的一些看法与研究思路. 展开更多
关键词 颗粒惯性聚集 低Re数层 管道内 - 体控制
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不同挡板数搅拌槽内流场模拟 被引量:8
4
作者 曹宇 董金善 曾子杨 《石油化工设备》 CAS 2018年第2期7-11,共5页
利用计算流体动力学方法对双层圆盘涡轮搅拌槽内固-液两相流的流场进行数值模拟。分析了不同挡板数对液相速度分布的影响,并研究了挡板对固液悬浮的影响。模拟和研究结果表明,均布4块挡板的搅拌槽流型与有关文献吻合良好。4块挡板时的... 利用计算流体动力学方法对双层圆盘涡轮搅拌槽内固-液两相流的流场进行数值模拟。分析了不同挡板数对液相速度分布的影响,并研究了挡板对固液悬浮的影响。模拟和研究结果表明,均布4块挡板的搅拌槽流型与有关文献吻合良好。4块挡板时的径向和轴向速度较大,无挡板时的切向速度较大,最小固液临界悬浮转速为31.3r/min。研究结果可为搅拌槽内固-液两相流的工程应用提供理论依据。 展开更多
关键词 搅拌槽 挡板 计算体力学 - 临界悬浮转速
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管道固—液两相流研究的意义、内容和方法 被引量:4
5
作者 赵立娟 倪福生 《管道技术与设备》 CAS 2003年第1期3-5,11,共4页
固体物料的管道水力输送技术广泛应用于国民经济众多领域。针对固体物料的多样性、复杂性以及管道固液两相流动的特点 ,阐述了固液两相流动与单相流动的主要差异、研究内容、研究方法和实验手段。简要介绍了江河湖库疏浚工程中管道固液... 固体物料的管道水力输送技术广泛应用于国民经济众多领域。针对固体物料的多样性、复杂性以及管道固液两相流动的特点 ,阐述了固液两相流动与单相流动的主要差异、研究内容、研究方法和实验手段。简要介绍了江河湖库疏浚工程中管道固液两相流动的研究。 展开更多
关键词 - 管道 研究
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煤液化弯管冲蚀磨损的数值模拟研究 被引量:7
6
作者 邵东 王建文 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2016年第5期424-429,共6页
针对煤液化工业管道系统中弯管部位的冲蚀磨损问题,通过二次开发将磨损模型嵌入到FLUENT中模拟计算磨损率大小及磨损位置,将计算结果与试验数据相对比以验证模型的正确性,再将磨损模型应用到煤液化管道的冲蚀磨损预测研究中。结果表明:... 针对煤液化工业管道系统中弯管部位的冲蚀磨损问题,通过二次开发将磨损模型嵌入到FLUENT中模拟计算磨损率大小及磨损位置,将计算结果与试验数据相对比以验证模型的正确性,再将磨损模型应用到煤液化管道的冲蚀磨损预测研究中。结果表明:煤粉直径小于80μm时,磨损率随着粒径增大明显降低;最大磨损率与冲击速度成指数增长;最大磨损率随着管道弯曲角度增大而降低;弯径比为3时磨损率较小且磨损分布均匀。 展开更多
关键词 油煤浆 弯管 - 冲蚀磨损 数值模拟
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压裂球座结构优化分析及耐冲蚀研究 被引量:7
7
作者 钟林 冯桂弘 +2 位作者 朱和明 王国荣 陈文斌 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期213-219,228,共8页
目的提升水平井分段压裂中投球滑套球座的抗冲蚀磨损性能。方法基于流体力学、冲蚀理论,采用Fluent软件建立压裂球座固-液两相流冲蚀模型,对球座冲蚀磨损进行研究,分析不同角度下双锥面结构对球座冲蚀磨损的影响。在此基础上,开展球座... 目的提升水平井分段压裂中投球滑套球座的抗冲蚀磨损性能。方法基于流体力学、冲蚀理论,采用Fluent软件建立压裂球座固-液两相流冲蚀模型,对球座冲蚀磨损进行研究,分析不同角度下双锥面结构对球座冲蚀磨损的影响。在此基础上,开展球座冲蚀试验,研究3种不同表面材料对球座冲蚀的影响。结果数值模拟显示,球座的冲蚀磨损主要发生在前端锥面上,最大冲蚀速率发生在锥面与密封面交接处。其原因是,锥段直径逐渐减小,导致固相颗粒在过流断面上的速度和浓度增加,动能增大,使得在斜面导流作用下对锥面的撞击与切削次数增多,冲击力增强,造成壁面材料损失。冲蚀试验结果显示,在3种不同表面材料球座的冲蚀中,双涂层(有机涂层+碳化钨涂层)球座的耐冲蚀能力优于碳化钨涂层和硬质合金球座。结论设计双锥面结构球座时,合理地选择锥面角度能够有效提升球座的耐冲蚀性能,否则会导致球座的抗冲蚀性能下降。对球座进行表面喷涂强化处理时,较单一涂层而言,选择双涂层的抗冲蚀能力更好。 展开更多
关键词 - 冲蚀磨损 数值模拟 球座 结构优化 冲蚀试验
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厢式压滤机过滤过程数值模拟与仿真 被引量:6
8
作者 郭年琴 乔保蒙 林通 《金属矿山》 CAS 北大核心 2016年第5期144-148,共5页
为便于研究压滤机滤室内料浆的流动形态和规律并以此来提高过滤效率,建立滤室三维几何模型。应用计算流体力学(CFD)方法对中心进料厢式压滤机过滤过程进行数值模拟。通过流体仿真软件Fluent得到滤室内流体的固相体积分数增长规律、速度... 为便于研究压滤机滤室内料浆的流动形态和规律并以此来提高过滤效率,建立滤室三维几何模型。应用计算流体力学(CFD)方法对中心进料厢式压滤机过滤过程进行数值模拟。通过流体仿真软件Fluent得到滤室内流体的固相体积分数增长规律、速度云图、速度矢量图、滤饼形成规律和滤室内压强分布云图。分析各入口速度下滤室内不同粒径的固相的体积分数增长规律,并结合不同入口速度下滤室内的压强大小,选定了在较高过滤效率下合适的入口速度。通过对速度云图、速度矢量图的分析,得出了流体在滤室内的流动状态和对过滤效率的影响。通过对滤饼的形成及发展规律的分析,为压滤机过滤效率的提高并更好地指导实际工作提供参考。 展开更多
关键词 厢式压滤机 数值模拟 动形态 -
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大叶片搅拌器在EVOH聚合釜中的数值模拟 被引量:2
9
作者 岳相丞 石艳 +2 位作者 廖映华 罗一 林峰 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第27期11739-11746,共8页
乙烯-乙烯醇共聚物(ethylene vinyl alcohol copolymer, EVOH)聚合是伴随放热的固-液两相湍流的复杂反应过程,在工程聚合中容易产生固体颗粒增大、颗粒间粘连和颗粒沉淀等影响颗粒聚合的理想悬浮状态,并且过程控制难以实现。为掌握EVOH... 乙烯-乙烯醇共聚物(ethylene vinyl alcohol copolymer, EVOH)聚合是伴随放热的固-液两相湍流的复杂反应过程,在工程聚合中容易产生固体颗粒增大、颗粒间粘连和颗粒沉淀等影响颗粒聚合的理想悬浮状态,并且过程控制难以实现。为掌握EVOH聚合釜内的复杂运动规律,确定最佳聚合反应工艺参数,利用多重参考系(multiple reference frame, MRF)模拟非标新型大叶片EVOH搅拌聚合运动、欧拉模型模拟固-液两相流、湍流状态以标准k-ε湍流模拟和Wen-Yu模型的颗粒间作用,模拟仿真了颗粒直径为0.1~0.3 mm、转速为100~300 r/min区间范围的聚合反应过程。结果表明:新型大叶片搅拌下釜内漩涡区域明显增多、湍流程度加剧;叶片斜边处与底部的交接处,流速最大,湍流程度增加,减轻了颗粒沉积;固相体积分数随着颗粒直径增大逐步减小。在转速为100 r/min和颗粒直径0.1 mm时,聚合釜内各处固相体积分数接近原比例,有利于颗粒悬浮。 展开更多
关键词 EVOH聚合反应 - 数值模拟 大叶片搅拌器
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煤岩体突水通道骨料灌注运移堆积机制试验
10
作者 苏培莉 杨述 刘锋 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第11期4446-4455,共10页
为揭示突水通道中骨料运移堆积的演化规律,开展了动水条件下骨料灌注试验,得到了骨料的初始沉积位置、堆积体形成方向以及堆积体极限堆积高度与水流速、骨料灌注速度等影响因素的内在关联。结果表明:在1.0 m/s高流速动水环境中,骨料堆... 为揭示突水通道中骨料运移堆积的演化规律,开展了动水条件下骨料灌注试验,得到了骨料的初始沉积位置、堆积体形成方向以及堆积体极限堆积高度与水流速、骨料灌注速度等影响因素的内在关联。结果表明:在1.0 m/s高流速动水环境中,骨料堆积体形成方向为先逆水流方向生长至投料孔底后转为顺水流方向生长;在0.3 m/s低流速条件下,采用口径36 mm漏斗投料同口径18 mm相比,骨料灌注总量相同时,其堆积体的极限高度提升了41%。基于数值力学模型——计算流体动力学-离散元方法(computational fluid dynamics and distinct element method,CFD-DEM),研究了骨料灌注期间突水通道内流场的时空分布特征以及骨料堆积体的过水阻力作用对突水通道内静水压力的影响机制。 展开更多
关键词 煤矿突水 骨料灌注 堆积形态 -
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打浆釜内流场和功率特性数值模拟研究
11
作者 雷强 方锦坤 +2 位作者 姜苏俊 曹民 黄江辉 《广东化工》 CAS 2024年第13期85-89,84,共6页
针对打浆釜内颗粒悬浮和搅拌功耗问题,本文采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法,应用欧拉-欧拉双流体模型,对打浆釜内的流场和搅拌功率特性进行了数值模拟分析。得到了打浆釜内单相速度场、4种不同颗粒的悬浮特性... 针对打浆釜内颗粒悬浮和搅拌功耗问题,本文采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法,应用欧拉-欧拉双流体模型,对打浆釜内的流场和搅拌功率特性进行了数值模拟分析。得到了打浆釜内单相速度场、4种不同颗粒的悬浮特性和搅拌功率特性,操作条件对釜内流场和功率的影响规律。研究可为相关搅拌设备的设计和结构优化等提供参考和依据。 展开更多
关键词 打浆釜 - CFD 搅拌功率 数值模拟
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机械搅拌下高铁赤泥熔融还原物料卷吸与分散行为
12
作者 谭帅 李小龙 +1 位作者 刘燕 张廷安 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2024年第1期1-8,共8页
高铁赤泥经高温熔融还原后获得熔融铁水和还原渣,二者可分别作炼钢和水泥原料,实现赤泥资源化利用.针对如何突破高铁赤泥熔融还原过程中物料高效卷吸和分散的问题,利用高速摄像机和粒子图像测速仪等分析技术,研究了机械搅拌下搅拌桨类... 高铁赤泥经高温熔融还原后获得熔融铁水和还原渣,二者可分别作炼钢和水泥原料,实现赤泥资源化利用.针对如何突破高铁赤泥熔融还原过程中物料高效卷吸和分散的问题,利用高速摄像机和粒子图像测速仪等分析技术,研究了机械搅拌下搅拌桨类型、离底距离、偏心距、搅拌桨直径、搅拌转速对高铁赤泥熔融还原过程中流体流动状态和物料的卷吸及分散效果的影响.结果表明:VB十字桨卷吸效果较好,其卷料效果与搅拌转速呈正相关;适当增大搅拌桨直径和桨叶离底距离能增强物料卷吸效果;适当增加偏心距能改善物料的分散效果. 展开更多
关键词 物料卷吸 分散行为 机械搅拌 - 过程模拟
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磷酸陈化槽两相流搅拌的数值模拟 被引量:5
13
作者 魏化中 陶保林 +1 位作者 舒安庆 金恋 《武汉工程大学学报》 CAS 2012年第12期54-57,共4页
为建立相对精确的磷酸陈化槽的固-液两相混合过程数值模拟的方法,指导此类搅拌器的设计并优选搅拌结构,使用计算流体力学软件FLUENT对磷酸陈化槽内的固体颗粒与液体的搅拌混合过程进行了三维数值模拟,根据Zwietering的关联式得出搅拌临... 为建立相对精确的磷酸陈化槽的固-液两相混合过程数值模拟的方法,指导此类搅拌器的设计并优选搅拌结构,使用计算流体力学软件FLUENT对磷酸陈化槽内的固体颗粒与液体的搅拌混合过程进行了三维数值模拟,根据Zwietering的关联式得出搅拌临界转速,利用多相流模型中的欧拉模型来解决悬浮液中的固体颗粒沉降问题,采用多重参考系法(MRF),选用标准κ-ε湍流模式,模拟出平底磷酸陈化槽中液体的流动情况和体积分数的分布、分析垂直面内和水平面内液相的流场分布规律、固相颗粒体积分数特点,并探讨了产生这种情况的原因.模拟结果表明PBT搅拌桨所产生的轴向流流型比较适合固-液搅拌操作. 展开更多
关键词 磷酸 陈化槽 三维数值模拟 - 临界转速
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垂直管内固-液两相流全耦合CFD-DEM模型研究 被引量:4
14
作者 张德胜 周游 +1 位作者 赵睿杰 施卫东 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期212-222,共11页
针对传统两相流CFD-DEM模型中忽略一些次要力以及颗粒-湍流作用导致计算精度不高的问题,建立了考虑Loth升力、虚拟质量力、压力梯度力以及湍流调制等多种机制的全耦合模型,分析了进口颗粒体积分数、输送速度和颗粒直径对固-液两相流动... 针对传统两相流CFD-DEM模型中忽略一些次要力以及颗粒-湍流作用导致计算精度不高的问题,建立了考虑Loth升力、虚拟质量力、压力梯度力以及湍流调制等多种机制的全耦合模型,分析了进口颗粒体积分数、输送速度和颗粒直径对固-液两相流动的影响。研究结果表明,升力驱使颗粒向管道中心聚集,且Loth升力比传统Saffman和Magnus升力预测的颗粒分布更接近实验。随着进口颗粒体积分数的增加,各相的轴向速度均明显减小,同时颗粒对湍流的调制作用导致流体均方根速度降低。随着输送速度的增加,颗粒在管道中心更加聚集,而流体均方根速度快速增加。随着颗粒直径的增加,颗粒在管道中的分布更加不均匀,而对流体均方根速度的影响很小。输送速度对压降影响最大,进口颗粒体积分数次之,颗粒直径对其影响最小。 展开更多
关键词 垂直管 - 调制 计算体动力学 离散元法
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长水平井中动态井眼清洁对钻柱受力影响研究进展 被引量:4
15
作者 张菲菲 王茜 +3 位作者 余义兵 马卫国 彭涛 李紫璇 《中国科学基金》 CSSCI CSCD 北大核心 2021年第6期1006-1012,共7页
长水平井在油气勘探开发中普遍应用,但面临井眼清洁不充分、托压、卡钻等一系列问题。水平井钻进时在水平和造斜段普遍存在岩屑床堆积,对钻柱受力状态产生显著影响。传统研究将岩屑运移分析和管柱受力分析相互分隔,独立研究。实际钻井... 长水平井在油气勘探开发中普遍应用,但面临井眼清洁不充分、托压、卡钻等一系列问题。水平井钻进时在水平和造斜段普遍存在岩屑床堆积,对钻柱受力状态产生显著影响。传统研究将岩屑运移分析和管柱受力分析相互分隔,独立研究。实际钻井过程中动态岩屑运移与钻柱受力及运动状态相互影响。本文讨论长水平井中动态岩屑运移模拟过程,总结了不同井斜区间钻进时岩屑分布和钻柱受力的变化规律;提出动态岩屑运移与钻柱力学耦合模型;展示了大位移井实际钻进过程中动态岩屑床分布与钻柱扭矩、轴向力能力之间的关系。文中还展望了针对长水平井施工实际需求的未来研究方向,为实时监测井眼清洁状态、钻柱受力情况,从而预警潜在风险、优化钻进参数提供理论支撑和科学依据。 展开更多
关键词 井眼清洁 钻柱受力 长水平井 实时分析
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渣浆泵磨损研究现状与展望 被引量:2
16
作者 由爱民 田爱杰 +3 位作者 付振英 许洪元 罗先武 王志学 《水利电力机械》 1998年第2期28-30,7,共4页
介绍了渣浆泵磨损问题的严重性及国内外渣浆泵磨损研究现状,并展望了该领域今后的研究方向。
关键词 渣浆泵 磨损 -
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深海多金属硫化物集矿罩的流场分析和参数优化 被引量:4
17
作者 刘少军 胡建华 +2 位作者 戴瑜 胡琼 吕彤 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1198-1203,共6页
在1种新的深海多金属硫化物开采设备的基础上,以双螺旋滚筒采集罩下的流体为研究对象,针对硫化物采集过程中可能形成的复杂多相流以及可能造成对周围海域生态环境污染等问题,采用Fluent的Coupled SIMPLE算法及RNG k-ε湍流模型对流场进... 在1种新的深海多金属硫化物开采设备的基础上,以双螺旋滚筒采集罩下的流体为研究对象,针对硫化物采集过程中可能形成的复杂多相流以及可能造成对周围海域生态环境污染等问题,采用Fluent的Coupled SIMPLE算法及RNG k-ε湍流模型对流场进行仿真计算和分析比较,并且对多个物理参数,如2个滚筒之间的中心距、滚筒的转速、转动方向、矿物的堆积高度、矿物的颗粒直径和抽吸速度等进行优化。研究结果表明:为了达到最优的抽吸效果,2个滚筒中心距有最优值;海水入口处的速度不是越大越好,当海水入口处速度达到2 m/s后,再增加海水速度对缩短抽吸时间的效果不明显;2个滚筒相向运动对缩短抽吸时间效果明显;减少矿物粒径对缩短抽吸时间效果不明显。 展开更多
关键词 深海多金属硫化物 - 参数优化
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成品油管道内杂质运移临界流速及其影响因素 被引量:4
18
作者 李博 刘刚 +3 位作者 隋冰 赵家良 陈雷 卢兴国 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第2期110-115,共6页
利用自主搭建的实验环道,开展了不同颗粒加入量、不同管道倾角下的油携杂质实验;并用FluentDEM耦合的方法,模拟了实验条件下颗粒被清除出管道的临界流速,与实验结果对照后发现,该模拟方法能有效预测颗粒在管道内的临界流速。基于该模型... 利用自主搭建的实验环道,开展了不同颗粒加入量、不同管道倾角下的油携杂质实验;并用FluentDEM耦合的方法,模拟了实验条件下颗粒被清除出管道的临界流速,与实验结果对照后发现,该模拟方法能有效预测颗粒在管道内的临界流速。基于该模型,进一步讨论了颗粒构型、颗粒密度、管径等参数对临界流速的影响。结果表明:颗粒易在管道的上倾-水平段沉积;临界流速与管道倾角成正比;颗粒的球度大于0.90时,临界流速随着球度的增大而减小;在数值模拟的范围内,临界流速几乎不受颗粒密度的影响;随着管径的增大,临界流速减小。 展开更多
关键词 成品油管道运输 油携杂质实验 - 临界 离散元法
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不同颗粒属性下旋流阀固液两相管道流动特性 被引量:4
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作者 马光飞 季健康 +2 位作者 丁鹏 毛伟 方勇 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期1245-1250,共6页
采用欧拉-拉格朗日方法,对自行设计的旋流阀进行三维数值模拟,重点分析小颗粒粒径(10μm)和大颗粒粒径(200μm)2种颗粒共存时,不同颗粒密度(1900,2300,2650 kg/m3)下,旋流阀内部的流动特性、管道出口流量和压力损失系数.结果表明:旋流... 采用欧拉-拉格朗日方法,对自行设计的旋流阀进行三维数值模拟,重点分析小颗粒粒径(10μm)和大颗粒粒径(200μm)2种颗粒共存时,不同颗粒密度(1900,2300,2650 kg/m3)下,旋流阀内部的流动特性、管道出口流量和压力损失系数.结果表明:旋流阀内部流场会产生偏离基圆中心的偏心旋流速度场和压力场,在偏心压力场中心会形成局部低压.由于压力能的减小,使得流体速度增加,产生了旋流加速.旋流阀的存在,使得管路中产生了大小不同的涡旋,在旋流阀出口,涡旋的延伸区域中,颗粒的含量减少.小粒径颗粒从流体获得的速度较大;颗粒密度越大,阻力系数越大,能量损失越大.较高的旋流速度,降低了颗粒在管路中的含量,有助于管道颗粒物迁移.通过试验测试可以发现,由于旋流阀的存在,在其内部形成了旋流气柱;在旋流阀及其系统中,含有的杂质会在旋流的作用下旋转起来;这在一定程度上验证了数值模拟中旋流阀的低压分布和旋流加速特性. 展开更多
关键词 不同颗粒属性 - 计算体动力学 试验验证
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软性磨粒流磨粒入射壁面过程及其加工特性研究 被引量:3
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作者 计时鸣 池永为 谭大鹏 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第13期174-183,共10页
针对利用两相流模型无法计算高浓度固—液两相流固相颗粒撞击壁面时颗粒速度的问题,提出一种边界层内颗粒运动轨迹计算模型,基于Mixture两相流模型和Realizable k-ε湍流模型仿真计算结果,通过分析提取颗粒入射前速度、计算边界层厚度... 针对利用两相流模型无法计算高浓度固—液两相流固相颗粒撞击壁面时颗粒速度的问题,提出一种边界层内颗粒运动轨迹计算模型,基于Mixture两相流模型和Realizable k-ε湍流模型仿真计算结果,通过分析提取颗粒入射前速度、计算边界层厚度、建立边界层内速度场和颗粒运动分析可以得到颗粒撞击壁面时的速度和入射角度。分析加工表面动压力分布和磨粒体积分数分布,结合两种结构约束流道验证仿真结果与加工效果的对应关系。通过对试验结果的分析,为约束模块的设计提供依据。研究结果表明:磨粒入射速度、磨粒体积分数和加工表面所受动压力大小直接影响工件加工效果,并与材料去除量成正相关关系;在本次试验中选择的工艺参数导致加工材料去除量小,适合初始粗糙度低的工件表面加工,对于此次试验的初始粗糙度应在0.2μm以下;约束模块的设计除了要考虑磨粒流流场特性之外,还要对加工表面的原始加工痕迹作详细了解,为约束模块的设计及加工工艺参数提供参考。 展开更多
关键词 软性磨粒加工方法 约束模块 边界层 颗粒运动
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