颗粒动力学模型的建立 被引量：9

1

作者 陈新国 徐春明 郭印诚 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 2000年第6期505-508,共4页

催化裂化提升管反应器内原料油和催化剂颗粒间存在强烈地传质、传热和动量传递 ,同时进行着复杂地裂化反应。描述流化状态的催化剂颗粒流动特征非常困难 ,而它对裂化反应的影响又至关重要 ,因此本文从颗粒速度分布函数出发 ,推导出催化... 催化裂化提升管反应器内原料油和催化剂颗粒间存在强烈地传质、传热和动量传递 ,同时进行着复杂地裂化反应。描述流化状态的催化剂颗粒流动特征非常困难 ,而它对裂化反应的影响又至关重要 ,因此本文从颗粒速度分布函数出发 ,推导出催化剂颗粒相流动方程结合油气湍流流动 ,耦合集总动力学模型 ,得到了催化裂化提升管反应器数学模型 。 展开更多

关键词 催化裂化 提升管反应器 颗粒动力学模型 催化剂

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考虑详细化学和物理过程的碳氢预混火焰炭黑生成动力学模型及数值模拟 被引量：7

2

作者 蒋勇 邱榕 范维澄 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期218-223,共6页

研究炭黑颗粒生成的详细动力学模型,模型将矩方法扩展到包括分子自由程尺度、转捩区和连续区范围内颗粒凝结、大尺度颗粒分形聚合、形成和生长的全面描述.反应机理包括目前国际上关于气相反应、多环芳香烃PAH化学、炭黑成核以及表面氧... 研究炭黑颗粒生成的详细动力学模型,模型将矩方法扩展到包括分子自由程尺度、转捩区和连续区范围内颗粒凝结、大尺度颗粒分形聚合、形成和生长的全面描述.反应机理包括目前国际上关于气相反应、多环芳香烃PAH化学、炭黑成核以及表面氧化的最新研究成果.在描述碳氢火焰GRIMech3.0机理的基础上,增加了多环芳香烃组分生成和生长的PAH亚机理和炭黑表面氧化等亚机理,整个机理涉及121种物质和731个基元反应.采用以上模型和机理,模拟了常压下二种碳氢预混火焰结构,并与实验值进行比较,结果表明,模型和机理能够很好地预测主产物、中间组分、自由基和芳香烃组分生成和消耗以及炭黑形成和炭黑粒径演化过程.模型预测和实验数据符合程度因子在0.138以内. 展开更多

关键词 炭黑 预混火焰 反应动力学机理 颗粒动力学模型 数值模拟

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颗粒动力学与湍动能耦合的稠密两相流动数学模型 被引量：6

3

作者 郭印诚 陈志兵 +2 位作者 陈新国 徐春明 高金森 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期186-190,共5页

在气相湍流流动的k-ε模型基础上,建立了颗粒动力学与湍动能耦合的稠密两相流动数学模型。颗粒相的有效粘性系数取决于颗粒之间相互碰撞而引起的层流粘性以及颗粒微团的湍流脉动而形成的湍流粘性,其中颗粒的碰撞行为以及所形成的颗粒的... 在气相湍流流动的k-ε模型基础上,建立了颗粒动力学与湍动能耦合的稠密两相流动数学模型。颗粒相的有效粘性系数取决于颗粒之间相互碰撞而引起的层流粘性以及颗粒微团的湍流脉动而形成的湍流粘性,其中颗粒的碰撞行为以及所形成的颗粒的层流特性用颗粒动力学模型来描述,颗粒的湍流特性采用颗粒湍动能输运方程模型来描述。利用所建立的模型对提升管内气固两相流动过程进行了数值模拟,可以合理地预报出提升管内气固两相的环核流动结构。 展开更多

关键词 气固两相流动 颗粒动力学模型 颗粒湍动能模型 提升管

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提升管内气固流动行为的数值模拟 被引量：9

4

作者 汤颜菲 王嘉骏 +1 位作者 冯连芳 顾雪萍 《化学反应工程与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期445-450,共6页

应用计算流体力学软件Fluent，对空气为连续相、固相为催化裂化反应催化剂的循环流化床提升管内的气固流动行为进行模拟。采用用户自定义函数引入颗粒与壁面的恢复系数和颗粒的镜面反射系数，对颗粒在边壁处的部分滑移运动进行描述。采... 应用计算流体力学软件Fluent，对空气为连续相、固相为催化裂化反应催化剂的循环流化床提升管内的气固流动行为进行模拟。采用用户自定义函数引入颗粒与壁面的恢复系数和颗粒的镜面反射系数，对颗粒在边壁处的部分滑移运动进行描述。采用不同的计算动力学模型及参数，数值模拟了径向颗粒浓度、轴向床层压降的空间分布，以及用以描述颗粒脉动动能的颗粒温度与固含率的关系，并与文献报道的实验和数值模拟结果进行对比分析。结果表明，选取的颗粒动力学理论模型及参数、颗粒部分滑移边界条件及气固曳力模型，可计算得到合理的颗粒轴向及径向分布，验证了提升管中存在典型的径向环核流动结构和轴向压降分布。进一步分析表明固含率显著影响颗粒温度，当固含率为0．05～0．1，颗粒温度存在转折区。 展开更多

关键词 提升管 气固多相流 颗粒动力学模型 计算流体力学

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燃烧法合成二氧化钛纳米颗粒的数值模拟 被引量：4

5

作者 陈石 谢洪勇 +1 位作者 王利希 马世虎 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期340-345,共6页

为了解火焰法合成纳米颗粒过程中流体力学和颗粒动力学作用过程,利用CFD商业软件FLUENT模拟了在湍流扩散火焰中合成TiO2纳米颗粒的过程.模型在没有考虑先驱物TiCl4反应的情况下,计算了在燃烧室内的速度场和温度场.假设当气体温度超过一... 为了解火焰法合成纳米颗粒过程中流体力学和颗粒动力学作用过程,利用CFD商业软件FLUENT模拟了在湍流扩散火焰中合成TiO2纳米颗粒的过程.模型在没有考虑先驱物TiCl4反应的情况下,计算了在燃烧室内的速度场和温度场.假设当气体温度超过一定数值后,所有先驱物分子迅速转化为TiO2单分子;引入Kruis的颗粒动力学模型对产物颗粒直径、比表面积等进行了预测,研究了不同的火焰结构对其性质的影响,并分析其形成原因.结果表明颗粒的烧结特征,即温度是影响一级颗粒及聚集块尺寸的关键因素;火焰温度越高,聚集块中一级颗粒的数目增长得越快,出口处一级颗粒及聚集块的尺寸也就越大. 展开更多

关键词 二氧化钛纳米颗粒 数值模拟 合成 燃烧法 颗粒动力学模型 湍流扩散火焰 FLUENT TiO2 TICL4 作用过程 流体力学 商业软件 气体温度 颗粒直径 比表面积 火焰结构 形成原因 火焰温度 先驱物 火焰法 CFD 温度场 速度场 单分子

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载液粘度对磁场下磁性颗粒链状特征影响的实验与数值分析

6

作者 李立宽 张江涛 +1 位作者 张梅 翟鹏程 《武汉理工大学学报》 CAS 2023年第6期12-22,共11页

磁性颗粒在许多领域的应用都涉及对其在粘性载液中运动行为的控制。首先采用数字视频显微镜实验测试了磁场作用下不同粘度液体硅橡胶中微米铁颗粒的成链过程;然后基于多磁偶极子理论考虑磁化颗粒的磁场对颗粒磁矩和颗粒间磁力的影响,建... 磁性颗粒在许多领域的应用都涉及对其在粘性载液中运动行为的控制。首先采用数字视频显微镜实验测试了磁场作用下不同粘度液体硅橡胶中微米铁颗粒的成链过程;然后基于多磁偶极子理论考虑磁化颗粒的磁场对颗粒磁矩和颗粒间磁力的影响,建立颗粒动力学计算模型,通过与实验结果的对比验证计算模型的正确性;最后结合径向分布函数和颗粒磁势能,采用三维颗粒动力学模型分析载液粘度对颗粒链特征的影响。结果表明颗粒链的形成可分成短颗粒链形成和颗粒链合并联合两阶段。高粘度条件下载液粘性阻力会阻碍短颗粒链联合生长为长颗粒链、“颗粒墙”和粗颗粒簇结构,颗粒链结构达到稳定所需时间增加。随磁场强度的增加载液粘性的影响降低。 展开更多

关键词 磁性颗粒 载液粘度 磁场 颗粒动力学模型 磁偶极子模型

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催化裂化反应产物沿提升管分布预测 被引量：2

7

作者 陈新国 徐春明 郭印诚 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期31-34,共4页

运用建立的数学模型预测了不同工况条件下反应油气和催化剂颗粒温度沿提升管高度的分布和反应产物的浓度沿提升管高度的分布。模拟结果和工业实测的出口温度和浓度相一致 ,从而证明了该数学模型对催化裂化提升管的预测是成功的。

关键词 催化裂化 提升管反应器 颗粒动力学模型 产物浓度分布预测 数值模型 石油加工

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颗粒简化成核、烧结及成长过程的数值模拟 被引量：1

8

作者 董楠航 陈石 +1 位作者 谢洪勇 盛玉美 《纳米科技》 2007年第5期4-8,19,共6页

通过编制C语言程序在CFD商业软件FLUENT中引入颗粒动力学模型,实现对颗粒成长的数学模拟。首先在FLUENT中计算得到丙烷与空气反应的湍流火焰场（含四氯化钛氧化反应）,在此基础上将气体中的颗粒或者颗粒聚集块看成一种假定的气体组分,... 通过编制C语言程序在CFD商业软件FLUENT中引入颗粒动力学模型,实现对颗粒成长的数学模拟。首先在FLUENT中计算得到丙烷与空气反应的湍流火焰场（含四氯化钛氧化反应）,在此基础上将气体中的颗粒或者颗粒聚集块看成一种假定的气体组分,忽略颗粒相对流体的影响,通过UDF导入颗粒模型进行计算,对颗粒尺寸进行了预测,结果显示该模型对颗粒尺寸的预测与实验数据相差不大。进一步分析了火焰温度、氧化剂流量等对生成颗粒或者颗粒聚集块尺寸的影响,结果表明：温度越高颗粒成长越快,单位空间内氧化产物越多越容易长大。 展开更多

关键词 火焰CVD法 纳米颗粒 湍流扩散燃烧 颗粒动力学模型

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模拟风沙运动的离散颗粒动力学模型 被引量：18

9

作者 孙其诚 王光谦 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2001年第4期12-18,共7页

根据风沙运动的特点 ,建立了基于单沙粒动力学的离散颗粒动力学模型。依据该模型 ,模拟了 90 0 0个沙粒在风力作用下由静止不动到充分发展的稳定态的全过程 ,细致研究了沙床处于稳定态时床面形态、跃移轨迹以及跃移质 蠕移质间交换规律 ... 根据风沙运动的特点 ,建立了基于单沙粒动力学的离散颗粒动力学模型。依据该模型 ,模拟了 90 0 0个沙粒在风力作用下由静止不动到充分发展的稳定态的全过程 ,细致研究了沙床处于稳定态时床面形态、跃移轨迹以及跃移质 蠕移质间交换规律 ,所得结果有助于理解风沙运动的内部机理 ,这是目前常用的模型所做不到的。研究表明 :离散颗粒动力学模型能够真实的模拟风沙运动现象 ,研究范围涉及风沙运动规律和床面形态的发生与发展等关键的问题 ,因而比其它模型更具优势。 展开更多

关键词 风沙运动 风沙流结构 模型 计算机模拟 离散颗粒动力学模型

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垂直螺旋管道内单颗粒运动受旋转科氏力影响的试验研究 被引量：5

10

作者 张志雁 牧振伟 杨力行 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2012年第5期1-4,共4页

通过对垂直螺旋管道中单颗粒运动进行试验,采用单颗粒动力学模型对其受旋转科氏力影响的特性进行了分析。结果表明:颗粒在运动过程中主要受到离心力、有效重力、旋转科氏力及阻力的作用。颗粒速度与水流速度之比λ和旋转科氏力与离心力... 通过对垂直螺旋管道中单颗粒运动进行试验,采用单颗粒动力学模型对其受旋转科氏力影响的特性进行了分析。结果表明:颗粒在运动过程中主要受到离心力、有效重力、旋转科氏力及阻力的作用。颗粒速度与水流速度之比λ和旋转科氏力与离心力之比ζ存在明显的指数关系。当λ=1时,颗粒所受旋转科氏力为零;当λ>1时,颗粒所受旋转科氏力与离心力的方向相同,均为背离圆心方向;当λ<1时,颗粒所受旋转科氏力与离心力的方向相反。试验中颗粒所受旋转科氏力与离心力在同一数量级的概率为3/4。因此,在小尺度低速度旋转流下研究颗粒受力时,颗粒所受旋转科氏力不应被忽略。 展开更多

关键词 螺旋管道 单颗粒动力学模型 旋转科氏力 离心力

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纳米颗粒气固两相流动特性的数值模拟 被引量：2

11

作者 郑建祥 李少华 +1 位作者 吕太 陆慧林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第S1期124-129,共6页

数值模拟流化床内纳米颗粒气固两相流动特性。基于稠密气体动力学方法,建立了黏附性颗粒动力学理论,用来模拟纳米颗粒运动,采用大涡模拟方法模拟气相运动,并采用力平衡原理估算纳米聚团尺寸,完善了黏附性颗粒气固两相双流体模型。模拟... 数值模拟流化床内纳米颗粒气固两相流动特性。基于稠密气体动力学方法,建立了黏附性颗粒动力学理论,用来模拟纳米颗粒运动,采用大涡模拟方法模拟气相运动,并采用力平衡原理估算纳米聚团尺寸,完善了黏附性颗粒气固两相双流体模型。模拟结果表明,对于Tullanox纳米颗粒在流化床内呈现散式流化,床层膨胀较高,床内很难有气泡生成;随着气体速度增加,颗粒聚团直径下降。信息熵方法分析表明,在床层上部聚团与气体间,聚团与聚团间的脉动变化比较剧烈。 展开更多

关键词 黏附性颗粒动力学模型 双流体模型 颗粒聚团 信息熵 流化床

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水平螺旋管道内单颗粒运动中受旋转科氏力的试验研究 被引量：2

12

作者 张志雁 牧振伟 杨力行 《水利与建筑工程学报》 2011年第3期14-18,24,共6页

通过对水平螺旋管道内单颗粒运动进行试验,采用高速摄影方法拍摄记录管道内颗粒的运动,捕捉颗粒运动轨迹,获得其运动参数,并采用单颗粒动力学模型对其受旋转科氏力特性进行了分析,结果表明:颗粒主要受到离心力和旋转科氏力的作用;无量... 通过对水平螺旋管道内单颗粒运动进行试验,采用高速摄影方法拍摄记录管道内颗粒的运动,捕捉颗粒运动轨迹,获得其运动参数,并采用单颗粒动力学模型对其受旋转科氏力特性进行了分析,结果表明:颗粒主要受到离心力和旋转科氏力的作用;无量纲量λ与ζ存在明显的指数关系;颗粒所受旋转科氏力不能忽略样本数约实测总数的3/4。因此,在小尺度低速度旋转流下研究颗粒受力时,颗粒所受的旋转科氏力不应被忽略。 展开更多

关键词 螺旋管道 单颗粒动力学模型 旋转科氏力 离心力

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单列二维叶栅捕捉水滴能力的数值研究

13

作者 田瑞峰 张志俭 庞凤阁 《电站系统工程》 北大核心 2004年第4期33-34,共2页

对分离级除湿叶栅捕捉水滴能力进行了数值研究,采用单颗粒动力学(SPD)模型,研究了叶栅几何因素和气流速度对叶栅捕捉水滴能力的影响,得出分离级除湿叶栅设计应遵循的一些原则。

关键词 汽轮机 叶片 单列二维叶栅 水滴能力 数值模拟 单颗粒动力学模型

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风沙运动过程的颗粒流体动力学模拟 被引量：8

14

作者 岳高伟 蔺海晓 贾慧娜 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期130-135,共6页

采用颗粒流体动力学方法,在考虑沙粒与床面碰撞、沙粒-沙粒的空中碰撞及沙粒与气流的耦合作用后,对自然沙组成的风沙流发生、发展及达到动态稳定的这一个过程进行了数值模拟。数值模拟结果表明,该模型能够实现自然界风沙运动的沙粒蠕移... 采用颗粒流体动力学方法,在考虑沙粒与床面碰撞、沙粒-沙粒的空中碰撞及沙粒与气流的耦合作用后,对自然沙组成的风沙流发生、发展及达到动态稳定的这一个过程进行了数值模拟。数值模拟结果表明,该模型能够实现自然界风沙运动的沙粒蠕移、跃移的基本特征,如风沙流达到稳定的持续时间、输沙率、入射/溅射速度分布、入射/溅射角度分布等,且都与实验结果吻合。同时,在模拟中还发现,沙粒-沙粒在床面以上运动时的碰撞是不容忽视的,当摩阻风速为0.23 m/s,沙粒当量直径为0.228 mm时,其碰撞次数可占总碰撞次数21.5%。 展开更多

关键词 颗粒流体动力学模型 风沙流 碰撞 沙粒-气流耦合

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板块边界带的间歇颗粒动力学模型

15

作者 王伟 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2017年第12期1267-1267,共1页

美国哈佛大学Meroz等在《物理评论快报》发表题为“板块边界带间歇性颗粒状动力学系统”一文。作者利用GPS资料分析美国南加州板块边界带的震间形变场，并构建了理论物理模型，以一种新颖的观点解释GPS观测到的形变场。研究表明，板块... 美国哈佛大学Meroz等在《物理评论快报》发表题为“板块边界带间歇性颗粒状动力学系统”一文。作者利用GPS资料分析美国南加州板块边界带的震间形变场，并构建了理论物理模型，以一种新颖的观点解释GPS观测到的形变场。研究表明，板块边界带可以描述为密集填充的颗粒状介质， 展开更多

关键词 板块边界带 颗粒动力学模型 美国哈佛大学 物理模型 动力学系统 GPS资料 GPS观测 颗粒状

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