液-固两相流的运动描述与数值模拟 被引量：1

1

作者 何菊明 彭云雄 《湖北师范学院学报（自然科学版）》 2006年第3期26-29,共4页

提出一种数值方案,模拟颗粒状固体在液体中沿一条水平管道的流动.粒子的运动和液体的速度场,是通过一个应用程序交替计算而确定的,即对所有单个粒子的运动应用牛顿定律得到盘状颗粒物的轨迹,求解Navier-Stokes方程得到液速场.利用本文... 提出一种数值方案,模拟颗粒状固体在液体中沿一条水平管道的流动.粒子的运动和液体的速度场,是通过一个应用程序交替计算而确定的,即对所有单个粒子的运动应用牛顿定律得到盘状颗粒物的轨迹,求解Navier-Stokes方程得到液速场.利用本文模型及数值模拟方案,可以在计算机屏幕上直观地显示出每一个粒子的流动. 展开更多

关键词 液-固两相流 离散有限元法 数值模拟

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管道复杂流场气固两相流DPM仿真优化 被引量：34

2

作者 张涛 李红文 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期39-48,共10页

针对Fluent中气固两相流离散相模型(DPM)仿真,为提高通用模型对管道节流复杂流场问题仿真时的准确性,在结合气相流场分析与固相颗粒受力分析的基础上,提出DPM优化的4项措施,即从气相速度入口模型、颗粒曳力模型、颗粒壁面碰撞模型、颗... 针对Fluent中气固两相流离散相模型(DPM)仿真,为提高通用模型对管道节流复杂流场问题仿真时的准确性,在结合气相流场分析与固相颗粒受力分析的基础上,提出DPM优化的4项措施,即从气相速度入口模型、颗粒曳力模型、颗粒壁面碰撞模型、颗粒所受各个力的合理取舍4个方面进行优化.通用模型的优化通过调用Fluent相关宏并编制用户自定义函数(UDF)程序实现.实验已验证优化DPM的准确性明显优于通用DPM,具体体现在:两相流型转换时气相速度区间的模拟,颗粒沉降气相临界速度的模拟方面,这2项指标优化后比优化前分别提高55%和50%;在实验管道局部阻力损失与节流孔板前颗粒速度分布的模拟仿真方面,优化DPM显然具有更准确的优势.通过实流实验与仿真模拟的对比,证明优化是有效的.从研究过程可以得出,模型优化的方法对于其他类似的复杂流场工况具有通用性和工程实用价值. 展开更多

关键词 计算流体力学 气固两相流 离散相模型 用户自定义函数 标准孔板

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90°弯管内稀疏气固两相流及固粒对壁面磨损量的数值研究 被引量：27

3

作者 柳成文 毛靖儒 俞茂铮 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第9期53-57,共5页

采用有限容积差分法及压力修正法，数值求解了气固两相三维稳态时均ＮＳ 方程组．应用双流体模型，在适体坐标系下对一９０°方形截面弯管内的稀疏气固两相流动进行了数值模拟．计算结果与试验结果吻合较好，证实了计算方法的适... 采用有限容积差分法及压力修正法，数值求解了气固两相三维稳态时均ＮＳ 方程组．应用双流体模型，在适体坐标系下对一９０°方形截面弯管内的稀疏气固两相流动进行了数值模拟．计算结果与试验结果吻合较好，证实了计算方法的适用性．指出了固粒对壁面的磨损主要取决于壁面处粒子的速度分布、碰撞角度及浓度分布．利用冲蚀模型对弯管外侧壁面上的磨损量进行了计算。 展开更多

关键词 弯管 气固两相流 磨损 固体颗粒 壁面

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采场爆破粉尘运移规律的Fluent数值模拟 被引量：33

4

作者 廖贤鑫 蒋仲安 +1 位作者 牛伟 袁琦 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期43-46,共4页

在对爆破烟尘源及其特征分析的基础上,以西石门铁矿南二采区为研究背景,运用Fluent软件通过气固两相流数值模拟方法对爆破后粉尘的分布及扩散规律进行研究,得出在现有条件下爆破粉尘的运移规律。采场爆破后很快产生大量粉尘且浓度较高,... 在对爆破烟尘源及其特征分析的基础上,以西石门铁矿南二采区为研究背景,运用Fluent软件通过气固两相流数值模拟方法对爆破后粉尘的分布及扩散规律进行研究,得出在现有条件下爆破粉尘的运移规律。采场爆破后很快产生大量粉尘且浓度较高,粉尘的运移受风流流场影响较为明显。在现有通风条件下,粉尘的净化主要靠重力沉降,而难以沉降的呼吸性粉尘的排出则需要较长时间。这不利于生产,亟须改善通风条件或采取其他措施较快速降低爆破粉尘浓度。数值模拟结果与现场测量结果基本一致,爆破产尘量大,排尘耗时久。 展开更多

关键词 流体力学 爆破粉尘 气固两相流 Fluent数值模拟 粉尘运移

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滴头流道结构对悬浮颗粒分布影响的数值分析 被引量：32

5

作者 王文娥 王福军 +1 位作者 牛文全 胡笑涛 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1-6,共6页

迷宫滴头内部结构复杂尺寸微小,研究流道结构对悬浮颗粒浓度分布的影响对于流道优化有重要意义。该文采用正交试验方法设计齿形流道,根据两相流理论,利用计算流体动力学软件对设计滴头进行了液固两相流数值分析。模拟得到入流浓度及颗... 迷宫滴头内部结构复杂尺寸微小,研究流道结构对悬浮颗粒浓度分布的影响对于流道优化有重要意义。该文采用正交试验方法设计齿形流道,根据两相流理论,利用计算流体动力学软件对设计滴头进行了液固两相流数值分析。模拟得到入流浓度及颗粒大小不同时滴头内的速度及颗粒浓度分布,分析了结构参数、颗粒大小及入流浓度对悬浮颗粒浓度分布的影响。研究结果表明:流道结构参数对颗粒分布均有影响,程度从大到小顺序为:齿角度-齿间距-流道深度-齿高;入流颗粒大小为流道最小尺寸的1/10～1/6时滴头不易堵塞;齿高与齿间距的比值小于0.5时有利于提高滴头的抗堵塞性。研究为滴头结构优化提供参考。 展开更多

关键词 计算流体动力学 滴头流道结构 固液两相流

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片状迷宫滴头中悬浮颗粒浓度分布规律数值分析 被引量：21

6

作者 王文娥 王福军 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期1-6,共6页

迷宫滴头内部结构复杂尺寸微小,水源过滤后仍含有悬浮颗粒,研究悬浮颗粒在滴头内分布的影响因素对于滴头结构改进有重要意义。该文根据两相流理论,利用计算流体动力学软件FLUENT对迷宫滴头进行了液固两相流数值分析。采用标准k-ε湍流... 迷宫滴头内部结构复杂尺寸微小,水源过滤后仍含有悬浮颗粒,研究悬浮颗粒在滴头内分布的影响因素对于滴头结构改进有重要意义。该文根据两相流理论,利用计算流体动力学软件FLUENT对迷宫滴头进行了液固两相流数值分析。采用标准k-ε湍流模型及多相流Eulerian模型,模拟得到不同入流颗粒浓度及大小时滴头内流场及颗粒浓度分布,分析了颗粒大小及入流浓度对悬浮颗粒浓度分布的影响。研究结果表明:滴头的进口、缓水区及流道拐弯区、迎水区等局部悬浮颗粒浓度增大,齿尖附近浓度接近入口浓度。除齿尖及流道背水区外,其他部位的颗粒浓度均随粒径的增大而升高;滴头内颗粒浓度分布随入流浓度的升高而升高,不同位置处浓度变化规律略有不同。 展开更多

关键词 滴头 计算流体动力学 固液两相流 Eulerian模型

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循环流化床脱硫器气固两相流动的数值模拟 被引量：13

7

作者 李艳平 胡金榜 赵凯 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期454-459,共6页

以双流体模型为基础,结合颗粒动力学理论,对下部装有文丘里气体分布器的新型循环流化床脱硫反应器内气固两相流动特性进行了数值模拟。为全面描述气固两相的相互作用以及固相的出现对气相湍流作用的影响,模型中引入了物理意义上更加合... 以双流体模型为基础,结合颗粒动力学理论,对下部装有文丘里气体分布器的新型循环流化床脱硫反应器内气固两相流动特性进行了数值模拟。为全面描述气固两相的相互作用以及固相的出现对气相湍流作用的影响,模型中引入了物理意义上更加合理的源项公式,并与实验值进行了比较,模拟计算值与实验值吻合良好,验证了双流体模型方程的适用性。计算结果表明:由于文丘里管特殊结构的影响,流化床提升管内颗粒浓度分布非常不均匀,颗粒速度沿提升管高度发生强烈变化,流动非常复杂,研究结果为进一步优化循环流化床脱硫反应器入口结构打下了基础。 展开更多

关键词 数值模拟 双流体模型 气固两相流 进口结构

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反吹式吸嘴流场数值分析及吸尘效率研究 被引量：15

8

作者 郗元 成凯 +3 位作者 娄希同 程磊 张钦国 胡艳娟 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期105-112,共8页

为提高扫路车的吸尘效率,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)技术对反吹式吸嘴流场进行计算,分析结构参数对吸尘效果的影响规律,并结合气固两相流动模型对优化后模型的吸尘效率进行计算.研究表明:吸尘口的直径不大... 为提高扫路车的吸尘效率,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)技术对反吹式吸嘴流场进行计算,分析结构参数对吸尘效果的影响规律,并结合气固两相流动模型对优化后模型的吸尘效率进行计算.研究表明:吸尘口的直径不大于反吹式吸嘴宽度的0.47倍、倾角不大于105°时,分别增大吸尘口直径和倾斜角度,均可提高吸尘效率;反吹式吸嘴近地面气流速度大且方向紧贴地面,不存在气流外泄造成的二次污染;车速由5 km/h提高到15 km/h时,总除尘效率下降了27%,其中45μm粒径颗粒的分级除尘效率下降了9%,152μm粒径颗粒的分级除尘效率下降了33%. 展开更多

关键词 扫路车 反吹式吸嘴 CFD 气固两相流 吸尘效率

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不同曳力模型对鼓泡床内气固两相流的模拟研究 被引量：14

9

作者 林亮成 郑忠 +1 位作者 陈伟 张晋 《化学反应工程与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期390-398,共9页

基于双流体模型,应用Fluent商业软件包对带有单喷嘴的二维鼓泡床中气固两相流进行模拟研究。采用三种基于不同机理的曳力模型;半经验的Gidaspow模型、由格子波尔兹曼方法导出的Koch-Hill模型与修正的半经验的McKeen模型,通过模拟气泡的... 基于双流体模型,应用Fluent商业软件包对带有单喷嘴的二维鼓泡床中气固两相流进行模拟研究。采用三种基于不同机理的曳力模型;半经验的Gidaspow模型、由格子波尔兹曼方法导出的Koch-Hill模型与修正的半经验的McKeen模型,通过模拟气泡的形成、上升及破裂过程,气泡形状和颗粒运动特征,计算气体泄漏率、气泡直径及气泡上升速度,对不同曳力模型进行比较研究,其中编程实现了Koch-Hill和McKeen曳力模型模块。通过与文献中的实验结果进行对比发现,Gidaspow模型对气泡形状的模拟效果较好,与实验数据的误差介于其他两种模型之间;Koch-Hill模型捕捉到的气泡特征最逼真,且床层膨胀效果明显,但定量计算的误差最大;而McKeen模型与实验数据的误差最小,但对气泡形状的模拟效果较差。 展开更多

关键词 曳力模型 双流体模型 气固两相流 鼓泡流化床

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高铬铸铁在液-固两相流中的冲蚀磨损行为 被引量：10

10

作者 李秀兰 谢文玲 郭翠霞 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1027-1030,共4页

研究不同Cr含量的高铬铸铁(Cr12、Cr15、Cr23和Cr28)在液固两相流(浓度为3.5的H2SO4+石英砂)的冲刷腐蚀磨损行为。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段观察表面形貌特征和分析腐蚀产物的相组成,通过分析单位面积... 研究不同Cr含量的高铬铸铁(Cr12、Cr15、Cr23和Cr28)在液固两相流(浓度为3.5的H2SO4+石英砂)的冲刷腐蚀磨损行为。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段观察表面形貌特征和分析腐蚀产物的相组成,通过分析单位面积的质量损失研究冲蚀磨损行为。结果表明,基体首先遭受腐蚀,当Cr含量≤15%时,高铬铸铁腐蚀产物中无氧化膜或氧化膜为不致密的Fe_2O_3时,腐蚀和冲刷磨损之间的交互作用使单位面积的质量损失率不断增加。Cr含量≥23%时,高铬铸铁腐蚀产物主要为Fe_2O_3和Cr_2O_3,当Cr_2O_3膜的厚度增加到一定程度后,延缓了冲蚀磨损进程,单位面积的质量损失表现为先增加后又降低。 展开更多

关键词 冲刷腐蚀 磨损 高铬铸铁 液-固两相流

原文传递

流固两相流的稀疏离散相模型研究进展 被引量：9

11

作者 陈彬 颜欢 +1 位作者 刘阁 韩超 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3400-3412,共13页

流固两相流中稀疏离散相广泛存在于化工、储运、分离等工程实际应用中,其复杂的湍流运动规律的描述是目前两相流研究的热点和难点之一。对流固两相流中稀疏离散相模型的发展历程进行了综述和分析,从离散相轨道模型的理论依据、建模过程... 流固两相流中稀疏离散相广泛存在于化工、储运、分离等工程实际应用中,其复杂的湍流运动规律的描述是目前两相流研究的热点和难点之一。对流固两相流中稀疏离散相模型的发展历程进行了综述和分析,从离散相轨道模型的理论依据、建模过程、数值模拟方法以及应用情况等几个方面详细地分析了离散相既定轨道模型、随机轨道模型、改进随机轨道模型等模型,并针对离散相和连续相间的相互耦合关系进行了阐述,进而对相应的模型进行了评价;并指出离散相轨道模型目前存在的问题和今后发展的方向,对连续相脉动速度进行随机处理提出基于随机Fourier级数描述离散相合力的改进随机轨道模型,从而较好地描述离散相的运动规律,同时结合考虑两相耦合的方法建立两相流的全耦合振动动力学模型,可全面、系统地描述流固两相流中稀疏离散相的运动特征,为流固两相流中稀疏离散相模型的深入发展提供前期基础。 展开更多

关键词 流固两相流 离散相模型 随机轨道模型 稀疏离散相 两相耦合

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鼓泡流化床气固两相流动特性数值模拟 被引量：8

12

作者 李九如 李铭坤 陈巨辉 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第4期47-52,共6页

为了研究鼓泡流化床内气固两相流动特性,采用数值模拟的方法,对Fushimi等人的冷态实验过程进行模拟,建立了合理的TBCFB气化炉气固两相流动系统模型,基于欧拉双流体模型,以ANSYS嵌套的FLUENT17.0,作为数值模拟计算的基础平台,模拟TBCFB(... 为了研究鼓泡流化床内气固两相流动特性,采用数值模拟的方法,对Fushimi等人的冷态实验过程进行模拟,建立了合理的TBCFB气化炉气固两相流动系统模型,基于欧拉双流体模型,以ANSYS嵌套的FLUENT17.0,作为数值模拟计算的基础平台,模拟TBCFB(三级流化床)气化炉系统中鼓泡流化床气固两相流动过程及分析其流动特性。结果主要分为3部分:鼓泡床表观速度对流动质量有重要影响,速度越低,越有利于床内气泡与床料充分接触;比较不同高度,不同配比两种颗粒温度变化特点,发现床层高度越高,颗粒温度越大;颗粒浓度增加,其颗粒温度降低,反之增加。 展开更多

关键词 鼓泡流化床 双流体模型 气固两相流 数值模拟

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连续管外壁冲蚀磨损规律 被引量：8

13

作者 刘少胡 张益维 涂忆柳 《中国粉体技术》 CAS 北大核心 2016年第6期80-83,共4页

基于液-固两相流和冲蚀理论,建立环空携砂压裂液冲蚀磨损连续管外壁模型,采用Grant和Tabakoff模型求解砂砾冲蚀速率,并借助实验数据验证CFD数值模型;利用该模型研究弯曲连续管与直连续管、质量流量、砂砾粒度、压裂液注入排量及压裂液... 基于液-固两相流和冲蚀理论,建立环空携砂压裂液冲蚀磨损连续管外壁模型,采用Grant和Tabakoff模型求解砂砾冲蚀速率,并借助实验数据验证CFD数值模型;利用该模型研究弯曲连续管与直连续管、质量流量、砂砾粒度、压裂液注入排量及压裂液黏度对连续管外壁冲蚀磨损规律影响。数值计算结果表明:弯曲连续管冲蚀磨损严重,且最大冲蚀磨损发生在弯曲连续管与套管形成的小间隙处;随质量流量的增加,连续管冲蚀磨损愈加严重;砂砾粒度对连续管外壁冲蚀磨损影响敏感;随着注入流量的增加,连续管外壁冲蚀磨损呈快速增长趋势;压裂液黏度的增加,最大冲蚀率呈现下降趋势。 展开更多

关键词 连续管 液固两相流 冲蚀 外壁 环空加砂压裂

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换热器换热管内插螺旋流态化传热及除防垢的影响因素 被引量：6

14

作者 彭德其 谭卓伟 +2 位作者 张浪 吴淑英 刘阳 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期935-939,共5页

通过内插螺旋方法使换热器换热管内流体产生螺旋流,实验研究了管内螺旋流/螺旋流态化的颗粒直径、颗粒浓度、螺旋结构参数及温差对强化传热及除垢、防垢性能的影响.结果表明,在实验范围内,换热器换热管内螺旋流态化比螺旋流的传热系数提... 通过内插螺旋方法使换热器换热管内流体产生螺旋流,实验研究了管内螺旋流/螺旋流态化的颗粒直径、颗粒浓度、螺旋结构参数及温差对强化传热及除垢、防垢性能的影响.结果表明,在实验范围内,换热器换热管内螺旋流态化比螺旋流的传热系数提高15%?20%;颗粒直径5 mm比3 mm的传热系数提高5.4%;颗粒浓度15%(?)比5%(?)传热系数提高15.3%;外径螺旋30 mm比20 mm传热系数提高7.7%;螺距20 mm比60 mm传热系数提高11.1%.随时间连续运行,管内螺旋流态化的传热系数下降幅度远小于螺旋流,表明管内螺旋流态化具有较好的除垢防垢效果.传热温差变化对螺旋流态化强化传热及除垢、防垢性能影响较小. 展开更多

关键词 内插螺旋 液固两相流 强化传热 除垢防垢

原文传递

Rushton涡轮搅拌槽内流场特性及颗粒运动行为数值模拟 被引量：5

15

作者 王志杰 赵彦琳 姚军 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期6479-6489,共11页

基于计算流体动力学(CFD)方法,采用大涡模拟(LES)和拉格朗日颗粒追踪技术计算了Rushton涡轮搅拌槽内流场特性及三种St颗粒的运动行为。平均流场(切向速度、轴向速度和径向速度)、颗粒速度及浓度分布方面与实验值的吻合度较好,验证了数... 基于计算流体动力学(CFD)方法,采用大涡模拟(LES)和拉格朗日颗粒追踪技术计算了Rushton涡轮搅拌槽内流场特性及三种St颗粒的运动行为。平均流场(切向速度、轴向速度和径向速度)、颗粒速度及浓度分布方面与实验值的吻合度较好,验证了数值模拟的可靠性。结果表明,搅拌流场及颗粒运动均呈现循环流特性,当转速N=313r/min不变时,St=0.24的小颗粒几乎实现了均匀分布;而St=37.3的大颗粒与流体的跟随性较差,底部沉积率较高,容器顶部会出现一定的颗粒空白区。叶轮附近产生一系列的湍流涡结构,并且由于剧烈的颗粒-壁面碰撞,该位置颗粒拟温度最高;小颗粒(St=0.24)的运移主要受叶片后方尾涡的控制,均匀分布在低涡量区;而大颗粒(St=37.3)由于具有较大的惯性,运动不再由涡主导,很快被叶轮甩向边壁,穿过了尾涡所形成的高涡量区,故而叶轮对附近大颗粒的搅拌效果较差。 展开更多

关键词 搅拌容器 计算流体力学 液固两相流 涡旋结构 数值模拟

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立轴冲击式破碎机除尘的数值模拟与仿真分析 被引量：4

16

作者 宋意 杨建红 +1 位作者 房怀英 陈俊龙 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第1期14-19,共6页

采用计算机流体力学(CFD)理论中的离散相模型(DPM)对立轴冲击式破碎机内部复杂的气固两相流进行数值仿真,模拟立轴冲击式破碎机除尘装置除尘过程,探究除尘装置的除尘效果及最佳风机风量.以不同粒径的固体颗粒为入射源,分别从流场的速度... 采用计算机流体力学(CFD)理论中的离散相模型(DPM)对立轴冲击式破碎机内部复杂的气固两相流进行数值仿真,模拟立轴冲击式破碎机除尘装置除尘过程,探究除尘装置的除尘效果及最佳风机风量.以不同粒径的固体颗粒为入射源,分别从流场的速度、压强等方面讨论分析破碎机内部气固耦合作用,分析在除尘口风机不同风量下破碎机的除尘装置对不同粒径的颗粒的分离效果.结果表明:风机风量在最大值的40%~60%之间时,既能保证除尘装置的除尘效果,又能尽量避免粒径较大的颗粒被吸除. 展开更多

关键词 立轴冲击式破碎机 计算机流体力学 离散相模型 气固两相流 除尘

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内置进气式粉末供给装置高压流化输送特性的数值分析

17

作者 任冠龙 孙海俊 +2 位作者 徐义华 胡晓安 李超 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期185-200,共16页

针对粉末发动机中活塞驱动式燃料供给系统,设计了一种内置进气式供粉装置。基于欧拉-欧拉双流体模型,通过用户自定义函数实现活塞运动,建立了气体-粉末-活塞相互作用计算模型,开展了不同储箱内初始工作压力(0.6、1.2、1.8、2.4、3.0、3.... 针对粉末发动机中活塞驱动式燃料供给系统,设计了一种内置进气式供粉装置。基于欧拉-欧拉双流体模型,通过用户自定义函数实现活塞运动,建立了气体-粉末-活塞相互作用计算模型,开展了不同储箱内初始工作压力(0.6、1.2、1.8、2.4、3.0、3.6 MPa)对粉末燃料供给特性的数值研究。结果表明:不同初始工作压力下的气固分界面主要在进气口附近波动。随初始工作压力增大,粉末流量波动幅度降低,稳定输送阶段内的平均粉末流量更接近理论值,粉末层(粉末体积分数为0.1)面积波动幅度降低;在两相喷管喉道截面,固相平均体积分数随初始工作压力增大而增大,但拟颗粒温度的波动幅度随之减小。初始工作压力为3.6 MPa时的储箱内压力相比0.6 MPa能维持更长时间稳定,压力波动幅度降低了59.1%。 展开更多

关键词 粉末发动机 高压流化输送 双流体模型 内置进气结构 气固两相流动 活塞式供粉装置

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欧拉-欧拉双流体模型中颗粒黏性对液固散式流态化的影响

18

作者 祝赫 张仪 +1 位作者 齐娜娜 张锴 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3103-3112,共10页

采用无黏性双流体模型、基于颗粒动理学的双流体模型以及Brandani和Zhang简化双流体模型探究了颗粒黏性对液固散式流化特性的影响规律。经与文献中实验数据和Gibilaro公式计算值对比后发现:3种双流体模型均能较好地预测整体固含率,与实... 采用无黏性双流体模型、基于颗粒动理学的双流体模型以及Brandani和Zhang简化双流体模型探究了颗粒黏性对液固散式流化特性的影响规律。经与文献中实验数据和Gibilaro公式计算值对比后发现:3种双流体模型均能较好地预测整体固含率,与实验值相对偏差在3%以内,其中无黏性双流体模型和简化双流体模型对固含率预测更符合散式流态化特点;3种双流体模型对时均颗粒轴向速度预测均呈现整体环核结构的固有属性,其中简化双流体模型在较低和较高两组液速工况下预测的相对偏差平均值分别为0.277和1.028;当入口液速突然变化后,收缩过程中简化双流体模型对响应时间预测准确度略高,而膨胀过程中因低浓度区界面不稳定以及膨胀过程中床内颗粒形成的由浓到稀过渡段延长了稳定时间,3种模型预测均与理想过程存在一定偏差,其中液速较低时三者差异不明显,但液速较高时简化双流体模型准确性略高。基于颗粒动理学的双流体模型对动态过程模拟的计算耗时最长。 展开更多

关键词 流态化 计算流体力学 流体动力学 双流体模型 液固两相流 颗粒黏性

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过滤双流体模型的水平管道内稠油输送数值模拟

19

作者 陈羽佳 王淑彦 +3 位作者 邵宝力 袁子涵 谢磊 马一玫 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第8期785-793,共9页

针对介观尺度下蜡晶颗粒聚团在管壁形成宏观尺度下石蜡层的现象,采用过滤双流体模型研究水平管道输送伴有固态沥青质的稠油的液固两相流流动和传热特性.对比均匀结构曳力模型和亚格子曳力模型的模拟结果,获得了颗粒相时均体积分数、颗... 针对介观尺度下蜡晶颗粒聚团在管壁形成宏观尺度下石蜡层的现象,采用过滤双流体模型研究水平管道输送伴有固态沥青质的稠油的液固两相流流动和传热特性.对比均匀结构曳力模型和亚格子曳力模型的模拟结果,获得了颗粒相时均体积分数、颗粒相压力和过滤传热系数的修正系数等参数分布规律.同时分析了壁面温度对稠油温度分布和传热的影响.结果表明:与均匀模型Gidaspow model相比,过滤模型能够揭示蜡晶颗粒非均匀流动结构对液固两相流的变化规律.Filtered modelⅡ的结果更加接近于试验结果,Filtered modelⅡ的结果随着蜡晶颗粒体积分数的增加而减小.当蜡晶颗粒相体积分数增加到12%时,加入壁面修正的亚格子模型的误差仅为4.1%.而ZAMBRANO等人模拟结果与试验压降的误差为12.9%.亚格子尺度模型能够详细地再现沥青质颗粒聚团的介观尺度流动行为,为稠油输送过程中的蜡晶聚集以及流动过程的预测提供了新的方法. 展开更多

关键词 稠油 过滤双流体模型 水平管道 液固两相流 传热

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液固两相流对高压活动弯头的冲蚀磨损研究

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作者 闫冲冲 华剑 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期132-140,共9页

为探究水力压裂作业中各因素对活动弯头的冲蚀磨损规律,基于液固两相流理论,利用FLUENT软件研究压裂液流速、颗粒质量流量、颗粒直径、安装角度、公称直径、连接长度、曲率半径对活动弯头冲蚀速率的影响。结果表明:活动弯头易冲蚀区域... 为探究水力压裂作业中各因素对活动弯头的冲蚀磨损规律,基于液固两相流理论,利用FLUENT软件研究压裂液流速、颗粒质量流量、颗粒直径、安装角度、公称直径、连接长度、曲率半径对活动弯头冲蚀速率的影响。结果表明:活动弯头易冲蚀区域主要集中在弯头外侧,其最大冲蚀速率和平均冲蚀速率随流速、颗粒质量流量、颗粒直径的增大而增大,随安装角度、公称直径的增大整体上逐渐减小,安装角度位于90°~180°时,最大冲蚀速率和平均冲蚀速率较小且变化平缓;随曲率半径的增大,最大冲蚀速率整体上先减小后增大,平均冲蚀速率逐渐减小;连接长度对最大冲蚀速率和平均冲蚀速率的影响较小。研究表明,压裂液流速是导致冲蚀速率增加的主要因素,通过合理调整压裂液流速可以大大降低活动弯头的冲蚀磨损。该研究结果可为活动弯头的现场使用、冲蚀防护、结构改进及优化提供参考。 展开更多

关键词 压裂液 液固两相流 冲蚀磨损 活动弯头 冲蚀速率 数值模拟

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