砂土单调剪切特性的非圆颗粒模拟 被引量：36

1

作者 史旦达 周健 +1 位作者 刘文白 贾敏才 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1361-1366,共6页

针对纯圆颗粒模拟的缺陷,利用颗粒流"团颗粒"方法开发了形状近似椭圆的"椭圆团颗粒",研究了颗粒形状变化对数值试样宏观剪切特性的影响及其细观机理;分析了加荷过程中平均接触数的变化规律以及颗粒形状对临界接触... 针对纯圆颗粒模拟的缺陷,利用颗粒流"团颗粒"方法开发了形状近似椭圆的"椭圆团颗粒",研究了颗粒形状变化对数值试样宏观剪切特性的影响及其细观机理;分析了加荷过程中平均接触数的变化规律以及颗粒形状对临界接触数的影响;对比了纯圆颗粒和椭圆团颗粒的不同颗粒旋转特性,并初步探讨其机理;分析了剪切过程中椭圆团颗粒试样的组构各向异性演化规律。结果表明,颗粒形状对试样的强度和变形特性具有重要影响,其在细观机理上与平均接触数有关;剪切荷载作用下椭圆团颗粒试样呈现明显的组构各向异性,颗粒长轴逐渐趋于水平定向,接触法向逐渐偏于加荷的大主应力方向。 展开更多

关键词 颗粒形状 椭圆团颗粒 平均接触数 颗粒旋转 组构各向异性

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循环流化床中颗粒旋转特性 被引量：15

2

作者 骆仲泱 吴学成 +3 位作者 王勤辉 高琼 方梦祥 岑可法 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1869-1874,共6页

利用由高速数字摄影设备及大功率激光构成的测试系统在一截面为200mm×200mm、高为4m的冷态循环流化床实验台上进行了床内颗粒旋转特性的实验研究.对在距布风板3·54m高度的稀相区的1/4截面内13个测试点拍摄获得的图像序列利用M... 利用由高速数字摄影设备及大功率激光构成的测试系统在一截面为200mm×200mm、高为4m的冷态循环流化床实验台上进行了床内颗粒旋转特性的实验研究.对在距布风板3·54m高度的稀相区的1/4截面内13个测试点拍摄获得的图像序列利用Matlab、PhotoShop和ACDSee软件进行分析处理,采用人工直接判别获得颗粒转速,用双帧频验证法进行颗粒转速校验.结果表明:循环流化床气固两相流中固相颗粒普遍存在旋转现象,截面边壁区内的颗粒平均转速高于中心区域;粒径小或径向速度大的颗粒,其平均转速较大,反之亦然;不规则颗粒的平均转速明显高于球形颗粒;当空截面气体速度Vg=5m·s-1,固体质量循环流率Gs=1·5kg·m-2·s-1,玻璃珠颗粒平均粒径dp=0·5mm时,颗粒转速最高可达2000r·s-1,平均转速300r·s-1. 展开更多

关键词 高速数字摄影 循环流化床 气固两相流 颗粒旋转

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离散数值模拟颗粒自转对流化床内颗粒流态的影响 被引量：11

3

作者 袁竹林 马明 徐益谦 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2001年第3期238-241,共4页

针对循环流化床内颗粒自转是否对流化状态产生影响这一众多研究者所关心的问题 ,用离散数值模拟方法首次对该问题进行了研究探讨 ,研究发现 ,无论颗粒是否自转均有聚团产生 。

关键词 循环流化床 颗粒旋转 流化状态 离散数值模拟

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数值模拟颗粒旋转对流化床内气固两相流动特性的影响 被引量：7

4

作者 王淑彦 赵云华 +2 位作者 姜健 刘国栋 陆慧林 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期262-264,共3页

流化床内颗粒自旋转将影响颗粒相的流动特性．本文运用基于颗粒动理学理论的欧拉-欧拉气固多相流模型,考虑颗粒自旋转流动对颗粒碰撞能量交换和耗散的影响,数值模拟流化床内气体颗粒两相流动特性．计算结果表明颗粒的自旋转使得床内更... 流化床内颗粒自旋转将影响颗粒相的流动特性．本文运用基于颗粒动理学理论的欧拉-欧拉气固多相流模型,考虑颗粒自旋转流动对颗粒碰撞能量交换和耗散的影响,数值模拟流化床内气体颗粒两相流动特性．计算结果表明颗粒的自旋转使得床内更容易形成气泡,颗粒浓度分布变化增大．颗粒自旋转运动将导致床内非均匀结构更明显． 展开更多

关键词 颗粒旋转 颗粒动理学 数值模拟

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胶结土石混合体力学特性的块石形状效应细观机理分析 被引量：11

5

作者 金磊 曾亚武 李晶晶 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期506-516,共11页

考虑块石形状为球体、正方体和长方体三种情况,通过正方体与球体相比较来探究块石不同棱角度对胶结土石混合体力学特性的影响,通过长方体与正方体相比较来探究块石不同球度对胶结土石混合体力学特性的影响.首先,基于不规则颗粒三维离散... 考虑块石形状为球体、正方体和长方体三种情况,通过正方体与球体相比较来探究块石不同棱角度对胶结土石混合体力学特性的影响,通过长方体与正方体相比较来探究块石不同球度对胶结土石混合体力学特性的影响.首先,基于不规则颗粒三维离散元精细模拟技术实现了正方体和长方体块石数值模型的建立;然后建立含石量为30%和80%的块石形状分别为球体、正方体和长方体的胶结土石混合体三维离散元随机结构模型;最后,对土石混合体大三轴试验进行颗粒流数值模拟,获得了不同含石量、不同块石形状下胶结土石混合体的强度特征和变形特征,并分别就低、高两种含石量下块石形状对土石混合体力学特性影响的细观机理进行了深入地分析.结果表明:块石含量和形状均会显著影响胶结土石混合体的力学特性,并且两者间具有复杂的交互作用;微裂纹、块石颗粒平均旋转量、应变能和摩擦功等的演化规律能够很好地从细观水平上反映块石形状影响的作用机理. 展开更多

关键词 胶结土石混合体 三维离散元 块石形状 细观机理 颗粒旋转

原文传递

高速数字摄影应用于流化床内颗粒旋转特性的测试 被引量：11

6

作者 吴学成 王勤辉 +3 位作者 骆仲泱 高琼 方梦祥 岑可法 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第17期72-77,共6页

该文成功地把由高速数字摄影设备和大功率激光构成的测试系统应用于流化床内固相颗粒旋转可视化.为提高颗粒转速测量范围,提出了双帧频拍摄法,并进行了数学推导和实验验证.结果表明,该方法能够对两帧频最小公倍数一半内的颗粒转速进行... 该文成功地把由高速数字摄影设备和大功率激光构成的测试系统应用于流化床内固相颗粒旋转可视化.为提高颗粒转速测量范围,提出了双帧频拍摄法,并进行了数学推导和实验验证.结果表明,该方法能够对两帧频最小公倍数一半内的颗粒转速进行准确的测定,实验误差小于1%.同时在一截面为200×200 mm、高为4m的冷态循环流化床实验台上进行颗粒旋转速度的初步实验研究,当截面气体速度Vg=3.5m/s时,测得450～850μm透明玻璃珠在布风板以上0.98m的过渡区域内的平均旋转速度约为280r/s. 展开更多

关键词 热能动力工程 高速数字摄影 循环流化床 气固两相流 颗粒旋转

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基于数字图像技术的砂土液化可视化动三轴试验研究 被引量：9

7

作者 周健 史旦达 +1 位作者 吴峰 薛剑峰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期81-87,共7页

常规动三轴试验不能实现试样细观结构的观测,对原有CKC型振动三轴仪实施可视化改进,开发用于试验过程试样细观结构观测的试验系统。在砂土振动液化试验中,利用显微数码摄录技术全程动态摄录整个试验过程砂土细观结构的变化,从摄录录像... 常规动三轴试验不能实现试样细观结构的观测,对原有CKC型振动三轴仪实施可视化改进,开发用于试验过程试样细观结构观测的试验系统。在砂土振动液化试验中,利用显微数码摄录技术全程动态摄录整个试验过程砂土细观结构的变化,从摄录录像中提取特征时刻的数字图像照片,导入自主开发的数字图像细观结构分析软件DeoDIP,对比分析液化前后砂土细观结构(颗粒定向性、接触法向、接触数)的演化规律,追踪标志砂颗粒的运动轨迹。结果表明:液化时,颗粒长轴没有明显的优选方向,制样引起的初始各向异性被消除;接触法向呈现各向异性特征,其主方向在整个试验过程中一直偏于竖直方向;平均接触数发生了损失,液化排水后得到恢复,说明试样振动密实。液化前,各标志颗粒具有基本相同的运动轨迹,颗粒运动以平动为主,旋转作用很小,颗粒运动与试样变形保持较好的整体性;颗粒之间相对运动加剧,颗粒之间不断接触分离,部分颗粒出现悬浮现象,且颗粒旋转明显。可视化三轴试验结果不仅有助于研究砂土液化的细观力学机理,并能为液化细观数值模拟提供试验基础。 展开更多

关键词 砂土液化 可视化动三轴试验 细观结构 组构各向异性 颗粒旋转

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菱形颗粒冲蚀磨损特性试验及仿真研究 被引量：9

8

作者 杜明超 李增亮 +3 位作者 董祥伟 范春永 刘斌 车家琪 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期501-511,共11页

本文中针对单个硬质角形颗粒冲击金属材料表面的过程,设计了弹射试验装置,研究菱形颗粒冲击行为及冲蚀机理.采用高速摄像机,捕捉不同冲击速度v_i、冲击角度α_i和方位角度θ_i下颗粒的运动轨迹.建立了基于拉格朗日法的FEM-SPH耦合数值... 本文中针对单个硬质角形颗粒冲击金属材料表面的过程,设计了弹射试验装置,研究菱形颗粒冲击行为及冲蚀机理.采用高速摄像机,捕捉不同冲击速度v_i、冲击角度α_i和方位角度θ_i下颗粒的运动轨迹.建立了基于拉格朗日法的FEM-SPH耦合数值计算模型,借助于模型进一步分析了角形颗粒的运动学行为和变形凹坑形态.结果表明:冲击角α和方位角θ是决定颗粒旋转的关键因素,在某一固定冲击角αi下存在一个临界方位角θcr_i,当θi<θ_(cri)时颗粒冲击后发生前旋旋转,当θ_i>θ_(cri)时颗粒冲击后发生后旋旋转;冲击诱导的颗粒旋转对冲蚀机理的影响较大,颗粒前旋旋转对金属材料产生"耕犁"作用,后旋旋转对金属材料产生"撬起剔除"作用.颗粒的动能损失受到冲击角α_i和方位角θ_i的影响较大,临界方位角θ_(cri)下颗粒的动能损失最大,凹坑变形最严重. 展开更多

关键词 单颗粒冲击试验 冲蚀机理 耦合数值计算模型 颗粒旋转 临界方位角

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颗粒旋转对鼓泡流化床内气固两相流动特性影响的数值模拟 被引量：7

9

作者 王淑彦 何玉荣 +2 位作者 陆慧林 郝振华 Ding Yulong 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2738-2746,共9页

运用考虑颗粒自旋转流动对颗粒碰撞能量交换和耗散影响的颗粒动理学方法,建立鼓泡流化床气固两相Euler-Euler双流体模型,数值模拟流化床内气体颗粒两相流动特性。分析表明,颗粒平动温度与旋转温度之比是法向和切向颗粒弹性恢复系数和摩... 运用考虑颗粒自旋转流动对颗粒碰撞能量交换和耗散影响的颗粒动理学方法,建立鼓泡流化床气固两相Euler-Euler双流体模型,数值模拟流化床内气体颗粒两相流动特性。分析表明,颗粒平动温度与旋转温度之比是法向和切向颗粒弹性恢复系数和摩擦系数的函数。与不考虑颗粒旋转效应计算结果相比,考虑颗粒旋转效应后床内较容易形成气泡,颗粒自旋转运动将导致床内非均匀结构更明显。并且床层平均空隙率和床层膨胀高度增加,床中心区域颗粒轴向速度提高,床内颗粒平动温度下降。考虑颗粒旋转效应后预测的颗粒轴向速度和颗粒脉动速度与文献实验结果基本吻合。考虑颗粒旋转效应后获得的气泡直径更接近于前人经验关联式。 展开更多

关键词 颗粒旋转 颗粒动理学 鼓泡流化床

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考虑颗粒旋转的颗粒动力学模拟提升管气固两相流动特性 被引量：6

10

作者 郝振华 陈巨辉 +3 位作者 白颖华 王帅 徐鹏飞 陆慧林 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期776-782,共7页

流化床内颗粒旋转会影响颗粒相的流动特性,目前在流化床数值模拟中普遍采用的颗粒动力学模型却没有考虑颗粒的旋转效应。今运用基于颗粒动力学理论的欧拉-欧拉气固多相流模型,考虑颗粒旋转流动对颗粒碰撞能量交换和耗散的影响,提出了考... 流化床内颗粒旋转会影响颗粒相的流动特性,目前在流化床数值模拟中普遍采用的颗粒动力学模型却没有考虑颗粒的旋转效应。今运用基于颗粒动力学理论的欧拉-欧拉气固多相流模型,考虑颗粒旋转流动对颗粒碰撞能量交换和耗散的影响,提出了考虑颗粒旋转效应的颗粒动力学模型以及颗粒相守恒方程,数值模拟提升管内气体颗粒两相流动特性。计算结果表明提升管内中心区域为低浓度-高速的颗粒上升流动、壁面区域为高浓度-低速的颗粒下降流动。分析了颗粒粗糙度系数对颗粒相能量耗散、颗粒平动温度和黏度的影响。随着颗粒粗糙度系数的增加,颗粒碰撞能量耗散先逐渐增加后减小。颗粒平动温度和黏度的变化趋势是相反的,表明颗粒旋转产生摩擦将导致颗粒旋转脉动能量的改变,影响提升管内气体-颗粒两相宏观流动特性。 展开更多

关键词 颗粒旋转 颗粒动力学 颗粒粗糙度系数 数值模拟 提升管

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粗糙颗粒动理学及稠密气固两相流动的数值模拟 被引量：7

11

作者 王帅 郝振华 +2 位作者 徐鹏飞 孙立岩 陆慧林 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期278-286,共9页

考虑颗粒碰撞过程中摩擦作用,给出了粗糙颗粒碰撞动力学.引入颗粒相拟总温来表征颗粒平动和转动脉动能量的特征.基于气体分子运动论,建立颗粒碰撞中平动和旋转共同作用的粗糙颗粒动理学,给出了颗粒相压力和黏度等输运参数计算模型.运用... 考虑颗粒碰撞过程中摩擦作用,给出了粗糙颗粒碰撞动力学.引入颗粒相拟总温来表征颗粒平动和转动脉动能量的特征.基于气体分子运动论,建立颗粒碰撞中平动和旋转共同作用的粗糙颗粒动理学,给出了颗粒相压力和黏度等输运参数计算模型.运用基于颗粒动理学的欧拉-欧拉气固两相流模型,数值模拟了流化床内气体颗粒两相流动特性,分析了颗粒旋转流动对颗粒碰撞能量交换和耗散的影响.模拟得到的流化床内径向颗粒浓度和提升管内颗粒轴向速度与他人实验结果相吻合.模拟结果表明随着颗粒浓度的增加,颗粒相压力和能量耗散逐渐增加,而颗粒拟总温先增加后下降.随着颗粒粗糙度系数的增加,床内平均颗粒相拟总温和能量耗散增加,表明颗粒旋转产生的摩擦将导致颗粒旋转脉动能量的改变,影响床内气体-颗粒两相宏观流动特性. 展开更多

关键词 粗糙颗粒动理学 颗粒碰撞动力学 颗粒旋转 流化床

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多相流中颗粒旋转运动特性的研究进展 被引量：7

12

作者 王勤辉 杨秋辉 +2 位作者 吴学成 骆仲泱 岑可法 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2381-2390,共10页

多相流中分散相颗粒旋转运动特性研究对于进一步揭示多相流机理有重要意义,同时也有助于人们更全面地认识多相流动,因此,越来越受到学者们的关注。近年来,人们从理论模拟方面研究颗粒旋转对流场的影响,通过改进多相流数值模型来考虑颗... 多相流中分散相颗粒旋转运动特性研究对于进一步揭示多相流机理有重要意义,同时也有助于人们更全面地认识多相流动,因此,越来越受到学者们的关注。近年来,人们从理论模拟方面研究颗粒旋转对流场的影响,通过改进多相流数值模型来考虑颗粒旋转,获得了与实验吻合的结果,但由于模型本身的局限性,无法全面考虑颗粒旋转运动对颗粒群和周围流场的影响;在实验研究方面,人们尝试利用高速摄像方法测量颗粒的转速,并对实际气固两相流中颗粒的转速进行了测量,但更准确、有效的颗粒转速测量方法还需进一步探索。把直接数值模拟方法应用于颗粒旋转运动特性的模拟是进一步研究颗粒旋转运动特性需要突破的方向,另外,通过计算机视觉场景中的连续图像序列对目标物体进行三维运动和结构重建的技术,也将是颗粒转速测量方法的研究重点之一。 展开更多

关键词 多相流 颗粒旋转 Magnus升力 转速测量 直接数值模拟

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菱形颗粒冲击延性材料的运动行为及凹坑形态研究 被引量：5

13

作者 杜明超 李增亮 +3 位作者 董祥伟 孙召成 范春永 车家琪 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第20期97-105,共9页

针对菱形颗粒的冲蚀磨损过程建立了基于拉格朗日法的耦合数值计算模型,通过模型分析了不同冲击速度v i、冲击角αi和方位角θi下菱形颗粒冲击延性材料的运动学行为和凹坑轮廓形态。结果表明:冲击角和方位角是决定颗粒旋转的关键因素,但... 针对菱形颗粒的冲蚀磨损过程建立了基于拉格朗日法的耦合数值计算模型,通过模型分析了不同冲击速度v i、冲击角αi和方位角θi下菱形颗粒冲击延性材料的运动学行为和凹坑轮廓形态。结果表明:冲击角和方位角是决定颗粒旋转的关键因素,但会受冲击速度的影响发生变化。冲击速度对前旋颗粒的旋转方向和运动行为影响较小,产生的凹坑轮廓基本不变;对“后旋”颗粒的运动行为影响较大,存在某一切削速度范围55~100 m/s,当v i在该范围内时,延性材料表面发生切屑分离,当v i小于或大于该范围,均无切屑分离现象发生,只发生材料堆积,但形成材料堆积的原因不同,冲击速度小时初始动能低,不足以将材料切断剔除,被“挖掘”的材料堆积在凹坑表面;冲击速度大时颗粒法向嵌入深,颗粒出现“挖掘”和“微切削”的综合作用,在“微切削”的作用下产生细长切屑堆积在凹坑前面。低冲击角和大方位角的临界冲击在不同冲击速度下产生的颗粒运动行为和凹坑轮廓与“后旋”冲击产生的规律一致,高冲击角和小方位角的临界冲击在不同冲击速度下产生的颗粒运动行为和凹坑轮廓与前旋冲击产生的规律一致。 展开更多

关键词 菱形颗粒 冲蚀磨损 耦合数值计算模型 颗粒旋转 冲击速度

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单个角型颗粒冲蚀机理实验系统设计及实验 被引量：5

14

作者 李增亮 杜明超 +2 位作者 董祥伟 范春永 刘斌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第21期195-203,226,共10页

研究单个角型颗粒的冲击过程,有助于深入理解冲蚀磨损过程中材料去除的机理。设计了一种用于冲击机理研究的单颗粒冲击实验装置,装置可按照设计速度、角度以及颗粒方位角发射单个颗粒撞击靶体材料,并通过高速摄像机捕捉颗粒撞击的动态... 研究单个角型颗粒的冲击过程,有助于深入理解冲蚀磨损过程中材料去除的机理。设计了一种用于冲击机理研究的单颗粒冲击实验装置,装置可按照设计速度、角度以及颗粒方位角发射单个颗粒撞击靶体材料,并通过高速摄像机捕捉颗粒撞击的动态过程。利用该装置进行了菱形形状的硬质角型颗粒撞击AA3003铝合金靶体材料的实验,结果表明:装置能够有效研究冲击参数(冲击速度、冲击角、方位角等)对冲击行为和材料变形机制的影响,实现研究变量可控,有助于研究冲蚀磨损过程的主、次要影响因素。冲击角和方位角是决定颗粒旋转方向的关键因素,不同的旋转方向对应了不同的材料变形机制。通过颗粒运动轨迹图像,揭示了冲击诱导的颗粒旋转与冲蚀机理之间的相关性。所设计的实验装置及方法为颗粒冲蚀中的细观力学行为研究提供了一种有效的研究手段。 展开更多

关键词 冲蚀磨损 弹射装置 角型颗粒 高速成像 颗粒旋转

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粗糙颗粒动理学及流化床内气固流动的数值模拟 被引量：5

15

作者 陈巨辉 杜小丽 +3 位作者 孙立岩 徐鹏飞 郝振华 陆慧林 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1197-1204,共8页

基于气体分子动理学和颗粒动理学理论,考虑颗粒旋转流动对颗粒碰撞能量交换和耗散的影响,建立粗糙颗粒动理学。采用Chapman-Enskog颗粒速度分布函数,提出了颗粒相应力、热通量和颗粒碰撞能量耗散计算模型。采用欧拉-欧拉气固双相流模型... 基于气体分子动理学和颗粒动理学理论,考虑颗粒旋转流动对颗粒碰撞能量交换和耗散的影响,建立粗糙颗粒动理学。采用Chapman-Enskog颗粒速度分布函数,提出了颗粒相应力、热通量和颗粒碰撞能量耗散计算模型。采用欧拉-欧拉气固双相流模型,数值模拟鼓泡流化床内气体-颗粒两相流动特性。模拟结果得到了床内颗粒相速度和脉动速度分布,与Yuu等实验结果相吻合。分析不同的切向弹性恢复系数对颗粒相拟总温的变化规律,结果表明在低颗粒浓度时颗粒拟总温随切向弹性恢复系数而增加。 展开更多

关键词 颗粒旋转 粗糙颗粒动理学 气固两相流 流化床

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提升管反应器中颗粒浓度径向分布的力学特性 被引量：5

16

作者 李晨 范怡平 +2 位作者 贾海兵 黄世平 范瀚文 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期541-548,共8页

采用空气动力学中的Kutta-Joukowski升力定理分析了提升管内颗粒的受力,得到了Kutta-Joukowski力FK-J的计算公式FK-J=ρg(vg,Z-vp,Z)(?vp,Z/?r)r.根据在大型冷模实验装置上由PV-6D型颗粒密度两用仪测量的局部固含率和颗粒速度径向分布... 采用空气动力学中的Kutta-Joukowski升力定理分析了提升管内颗粒的受力,得到了Kutta-Joukowski力FK-J的计算公式FK-J=ρg(vg,Z-vp,Z)(?vp,Z/?r)r.根据在大型冷模实验装置上由PV-6D型颗粒密度两用仪测量的局部固含率和颗粒速度径向分布的实验数据,计算了Kutta-Joukowski力在提升管内的分布特征,分析了颗粒循环量、表观气速、轴向位置对其径向分布的影响.结果表明,当无因次半径r/R=0时,FK-J=0,在r/R=0.85时,FK-J最大;FK-J随颗粒循环量增大而增大,表观气速对FK-J的径向分布没有显著影响;在提升管内的充分发展段FK-J的数值明显大于提升管加速区和出口约束区.由实验数据回归出了提升管内FK-J径向分布的经验关联式,计算值与理论值吻合较好. 展开更多

关键词 催化裂化 提升管 环核结构 颗粒旋转 Kutta-Joukowski力

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流化床内颗粒旋转特性的数值模拟 被引量：5

17

作者 李斌 宋小龙 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期189-195,共7页

将离散单元法和计算流体力学相结合,在自行编制程序的基础上对流化床内气固两相流中颗粒的旋转特性进行数值模拟,得到了气体的速度场、颗粒的速度场、颗粒平均体积分数以及颗粒平均转速分布,并重点分析了颗粒的旋转对颗粒平均速度、床... 将离散单元法和计算流体力学相结合,在自行编制程序的基础上对流化床内气固两相流中颗粒的旋转特性进行数值模拟,得到了气体的速度场、颗粒的速度场、颗粒平均体积分数以及颗粒平均转速分布,并重点分析了颗粒的旋转对颗粒平均速度、床层膨胀高度和平均空隙率的影响以及影响颗粒平均转速的因素.结果表明:颗粒的旋转不仅会对颗粒自身的运动产生影响,也会对其所在的流场产生一定影响;颗粒平均转速不仅与颗粒间的碰撞次数有关,还与颗粒间的碰撞强度有关,且密度大的颗粒的平均转速小于密度小的颗粒,直径小的颗粒的平均转速大于直径大的颗粒. 展开更多

关键词 流化床 气固两相流 离散单元法 颗粒旋转 数值模拟

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颗粒材料率效应强度数值研究

18

作者 童立红 傅力 +2 位作者 徐长节 丁海滨 肖敏 《江西交通科技》 2023年第S01期3-10,共8页

路基填料主要以颗粒材料为主,加载率效应对颗粒体系的强度有重大影响,然而其影响尚未引起广泛研究。文章基于提出的颗粒材料率态强度理论,通过引入加载率并考虑颗粒旋转,得到了颗粒材料系统的广义摩擦系数。利用PFC2D对不同压力和加载... 路基填料主要以颗粒材料为主,加载率效应对颗粒体系的强度有重大影响,然而其影响尚未引起广泛研究。文章基于提出的颗粒材料率态强度理论,通过引入加载率并考虑颗粒旋转,得到了颗粒材料系统的广义摩擦系数。利用PFC2D对不同压力和加载率组合下的球形玻璃微珠系统进行了双轴压缩离散元模拟。结果表明,颗粒材料的力学行为受高加载率的影响较大,证实了临界加载率的存在,并进一步得到了颗粒旋转比例和其他关键参数的演化规律,为研究颗粒材料率相关强度提供理论指导。 展开更多

关键词 颗粒材料 率效应 颗粒旋转 离散元法

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基于粗糙颗粒动理学流化床内颗粒与幂律流体两相流动特性的数值模拟研究 被引量：3

19

作者 田瑞超 王淑彦 +2 位作者 邵宝力 李好婷 王玉琳 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1528-1539,共12页

在颗粒动理学理论(KTGF)的基础上,通过引入表征粗糙颗粒摩擦和切向非弹性的切向弹性恢复系数β,以及综合反映颗粒平动和旋转运动脉动强度的颗粒拟总温e0,结合输运理论建立了考虑颗粒旋转作用的颗粒相质量、动量和颗粒拟总温守恒方程。... 在颗粒动理学理论(KTGF)的基础上,通过引入表征粗糙颗粒摩擦和切向非弹性的切向弹性恢复系数β,以及综合反映颗粒平动和旋转运动脉动强度的颗粒拟总温e0,结合输运理论建立了考虑颗粒旋转作用的颗粒相质量、动量和颗粒拟总温守恒方程。并在求解了同时具有平动和旋转运动的能量耗散和颗粒相应力等参数的前提下提出了颗粒相压力、剪切黏度和能量耗散等本构关系式以及边界条件,最终得出了粗糙颗粒动理学理论(KTRS)。通过改变液相的流变特性,分析了幂律流变模型中流动指数n和稠度系数Kl对流化床内流固两相流动特性的影响,模拟结果表明:随着流动指数和稠度系数的增大,液相湍动能耗散率逐渐增大,而颗粒相压力逐渐减小,颗粒旋转先增大后减小。 展开更多

关键词 颗粒旋转 粗糙颗粒动理学 非牛顿流体 流化床 两相流 数值模拟

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基于圆周灰度分布互相关的颗粒转速判别方法 被引量：3

20

作者 吴学成 王勤辉 +2 位作者 骆仲泱 方梦祥 岑可法 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期71-76,共6页

开发了一种基于颗粒圆周灰度分布互相关的计算机算法用于所拍流化床流场图像中颗粒转速的判别。该方法利用数字图像处理技术进行图像中颗粒的识别、筛选和定位,进而根据颗粒的圆周灰度分布在两幅图像中的变化计算颗粒的转速。通过对已... 开发了一种基于颗粒圆周灰度分布互相关的计算机算法用于所拍流化床流场图像中颗粒转速的判别。该方法利用数字图像处理技术进行图像中颗粒的识别、筛选和定位,进而根据颗粒的圆周灰度分布在两幅图像中的变化计算颗粒的转速。通过对已知转速和旋转方向的小球的验证实验表明:所提出的转速判别方法能够比较准确地测量旋转轴垂直或近似垂直于拍摄平面的颗粒,并有效地过滤掉其他颗粒的干扰,保证了测量的可靠性。对转速测量的误差进行分析,提出了灰度修正方法以减弱颗粒灰度分布不均对转速测量的影响,指出考虑各因素后,所开发的转速判别方法的误差小于10%。 展开更多

关键词 灰度分布 互相关 转速判别 流化床 颗粒旋转

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