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颗粒流体两相流模型研究进展 被引量：55
1
作者 王维 李佑楚 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 2000年第2期208-217,共10页
本文介绍了颗粒流体两相流动的特征及其模拟方法 ,重点论述了拟流体模型的研究现状及发展 ,并对两相流动模拟中的各种方法进行了展望。
关键词 两相流 拟流体模型 拟颗粒模型 颗粒流体
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颗粒轨道模型用于烟气脱硫喷淋塔两相流数值模拟 被引量：28
2
作者 赵喆 田贺忠 +2 位作者 郝吉明 张华 刘汉强 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期33-37,共5页
以FLUENT软件为计算工具,采用Euler-Lagrange方法模拟喷淋塔内部气液两相流动.气相用标准k-ε湍流模型描述,喷淋液滴用颗粒轨道模型描述.综合考虑颗粒受力分析、颗粒湍流扩散以及气液两相耦合3方面影响因素对颗粒轨道模型进行设置,从液... 以FLUENT软件为计算工具,采用Euler-Lagrange方法模拟喷淋塔内部气液两相流动.气相用标准k-ε湍流模型描述,喷淋液滴用颗粒轨道模型描述.综合考虑颗粒受力分析、颗粒湍流扩散以及气液两相耦合3方面影响因素对颗粒轨道模型进行设置,从液滴粒径分布、液滴出口速度、喷淋夹角3个方面对喷嘴射流源进行精确定义.模拟结果表明:喷淋塔内轴向气速分布均匀;中空锥形的喷嘴设计使喷淋液形成伞状雨帘,有效防止烟气短流;塔内液滴浓度分布存在中间高、边缘低的问题,可通过改进喷嘴布置方案加以改进;颗粒轨道模型能够较好地预测喷淋塔内两相流动. 展开更多
关键词 颗粒轨道模型 烟气脱硫 喷淋塔 数值模拟
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固体火箭发动机喷管气固两相流动的数值模拟 被引量：25
3
作者 于勇 刘淑艳 +1 位作者 张世军 张夏 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期931-937,共7页
对颗粒相采用颗粒轨道模型,气相求解可压缩N-S方程组,计算方法采用显式Runge-Kutta时间推进法与有总变差衰减(TVD)性质的高精度MUSCL-Roe格式;自主开发了曲线坐标系下二维轴对称可压缩N-S方程组的解算器Solve2D,研究了固体火箭发动机喷... 对颗粒相采用颗粒轨道模型,气相求解可压缩N-S方程组,计算方法采用显式Runge-Kutta时间推进法与有总变差衰减(TVD)性质的高精度MUSCL-Roe格式;自主开发了曲线坐标系下二维轴对称可压缩N-S方程组的解算器Solve2D,研究了固体火箭发动机喷管中颗粒相对流场的影响以及不同尺寸颗粒运动规律.结果表明:颗粒相对流场的影响主要表现在喷管喉部以及扩张段,和单相流场相比,沿轴线马赫数减小,且颗粒尺寸越小减少得越多;沿轴线气相温度升高,且颗粒尺寸越小温度升高越多;颗粒尺寸越小,无粒子区越小;颗粒越大与收缩段壁面碰撞越剧烈,无粒子区越大. 展开更多
关键词 火箭发动机 喷管 两相流 数值模拟 颗粒轨道模型
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气固两相流中颗粒轨道运动方程的一组分析解 被引量：10
4
作者 张健 周力行 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 2000年第3期226-229,共4页
在气固两相流场的单元体内建立了描述颗粒沿轨道运动的控制方程。针对不同 Reynolds数范围内的气体-颗粒阻力系数表达式 ,导出了颗粒运动方程的一组分析解。在采用颗粒轨道或随机轨道模型时 ,它们可用于计算流场网格单元控制体或湍流随... 在气固两相流场的单元体内建立了描述颗粒沿轨道运动的控制方程。针对不同 Reynolds数范围内的气体-颗粒阻力系数表达式 ,导出了颗粒运动方程的一组分析解。在采用颗粒轨道或随机轨道模型时 ,它们可用于计算流场网格单元控制体或湍流随机涡团内颗粒运动的速度和轨迹。 展开更多
关键词 气固两相流 颗粒轨道模型 颗粒运动方程
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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
5
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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超重力旋转床中气液两相流动与传质过程的数值模拟 被引量：10
6
作者 许明 张建文 +2 位作者 沈志刚 陈建峰 赵瑾 《北京化工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2004年第5期30-35,共6页
文中采用基于颗粒轨道模型的欧拉 拉格朗日法对超重力旋转床中的气液两相流动与传质进行了数值模拟研究。在合理简化丝网填料结构和考虑液滴凝并与分散的基础上 ,分别利用SIMPLE算法和颗粒轨道模型计算了超重力旋转床中的气流场和液滴... 文中采用基于颗粒轨道模型的欧拉 拉格朗日法对超重力旋转床中的气液两相流动与传质进行了数值模拟研究。在合理简化丝网填料结构和考虑液滴凝并与分散的基础上 ,分别利用SIMPLE算法和颗粒轨道模型计算了超重力旋转床中的气流场和液滴的运动轨迹 ,进而计算了液相的传质系数。数值模拟所得的液相传质系数与氮气解吸水中溶解氧实验结果符合良好 ,表明模型能够用于模拟旋转床中流体力学和分散相内的传质过程。计算分析表明 ,对超重力旋转床 ,在一定的转速下 ,液体和气体流量以及填料内径的变化对体积传质系数有重要影响。 展开更多
关键词 超重力旋转床 数值模拟 多相流体流动与传质 颗粒轨道模型
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闭环回旋控尘技术的三维数值模拟研究 被引量：13
7
作者 荆德吉 葛少成 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期79-84,共6页
针对输煤皮带转载点粉尘污染大的问题,提出一种新型粉尘控制技术。以霍州煤电集团木瓜煤矿为例,以气固两相流理论的颗粒轨道模型为基础,结合现场实际粉尘扩散规律,三维数值模拟皮带转载点的粉尘逸散规律。根据粉尘颗粒在皮带转载点的运... 针对输煤皮带转载点粉尘污染大的问题,提出一种新型粉尘控制技术。以霍州煤电集团木瓜煤矿为例,以气固两相流理论的颗粒轨道模型为基础,结合现场实际粉尘扩散规律,三维数值模拟皮带转载点的粉尘逸散规律。根据粉尘颗粒在皮带转载点的运移规律,提出了闭环回旋控尘技术,通过气固两相流和颗粒碰撞理论的三维数值模拟对该技术的控尘机理进行研究,并在木瓜煤矿进行试验应用。结果表明:闭环回旋控尘技术能有效控制粉尘扩散和降低粉尘颗粒动能,其降尘效率达到88%以上,同时,该技术无需任何动力,是未来节能型除尘产品的发展方向。 展开更多
关键词 闭环回旋控尘技术 三维数值模拟 粉尘 颗粒碰撞模型 颗粒轨道模型
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惯性分离器内气固两相流雷诺应力数值模拟 被引量：8
8
作者 王海刚 刘石 姜凡 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期380-383,共4页
对循环流化床中气固惯性分离过程进行了详细的数值研究。湍流模型采用雷诺应力模型 ,研究对象为U型分离器内的气 -固两相流动。为了真实描述固体颗粒与分离器壁面之间的碰撞过程 ,固体颗粒模拟采用颗粒轨道模型 ,引入壁面粗糙度的影响 ... 对循环流化床中气固惯性分离过程进行了详细的数值研究。湍流模型采用雷诺应力模型 ,研究对象为U型分离器内的气 -固两相流动。为了真实描述固体颗粒与分离器壁面之间的碰撞过程 ,固体颗粒模拟采用颗粒轨道模型 ,引入壁面粗糙度的影响 ,同时考虑了固体颗粒在湍流中的扩散作用和颗粒之间的相互碰撞。模拟计算了不同入口速度、分离器挡板数目对颗粒分离效率和流体压降的影响 ,计算结果不仅给出了分离器内的气 -固两相流动结构特性 ,而且给出了分离器效率。 展开更多
关键词 雷诺应力模型 惯性分离器 颗粒轨道模型
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撞击流反应器内气固两相流动的数值模拟 被引量：6
9
作者 徐永通 唐惠庆 +3 位作者 叶树峰 蔡漳平 谢裕生 陈运法 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1511-1515,共5页
采用标准k-ε湍流模型和颗粒轨道模型模拟了水平撞击流反应器内的气相流场和颗粒运动,实验采用压力计和PV4A光纤速度测量仪测量了整体压力损失和颗粒沿喷嘴轴线的速度变化,模拟得到的规律和实验结果基本吻合。通过模拟还得到了单侧颗粒... 采用标准k-ε湍流模型和颗粒轨道模型模拟了水平撞击流反应器内的气相流场和颗粒运动,实验采用压力计和PV4A光纤速度测量仪测量了整体压力损失和颗粒沿喷嘴轴线的速度变化,模拟得到的规律和实验结果基本吻合。通过模拟还得到了单侧颗粒进料时的颗粒运动特征、颗粒的最大渗透深度和平均飞行时间等信息。结果表明,撞击区域集中在2～3倍喷嘴直径范围之内,气流场的速度和压力呈对称分布,颗粒进入反向气流后速度急剧衰减,最大渗透深度约为喷嘴直径的2倍,颗粒的平均飞行时间在0.7 s～1.8 s之间。随着喷嘴气流速度的增加,颗粒物料更容易被气流带走。 展开更多
关键词 撞击流反应器 气固两相流 颗粒轨道模型 数值模拟
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催化裂化沉降器内液滴运动规律的数值模拟研究 被引量：8
10
作者 蓝兴英 徐春明 +1 位作者 王荷蕾 高金森 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期423-428,共6页
催化裂化沉降器结焦将导致非计划停工,严重影响催化裂化装置的长周期运行。首先求取了单位时间沉降器内冷凝的油浆液滴的质量,然后利用颗粒轨道模型对液滴的运动轨迹进行模拟计算,得到液滴的停留时间、运动轨迹和分布区域。模拟计算结... 催化裂化沉降器结焦将导致非计划停工,严重影响催化裂化装置的长周期运行。首先求取了单位时间沉降器内冷凝的油浆液滴的质量,然后利用颗粒轨道模型对液滴的运动轨迹进行模拟计算,得到液滴的停留时间、运动轨迹和分布区域。模拟计算结果表明,液滴在沉降器内的运动具有很强的随机性,不同大小的油浆液滴的停留时间不同,但大部分的液滴粘附在沉降器内壁和旋风分离器外壁上,进而缩合结焦。加强沉降器的保温可减少油气重组分的冷凝,采用“高温汽提”和“化学汽提”可减少进入沉降器的油气重组分的量,从而减少沉降器结焦。 展开更多
关键词 沉降器 结焦 液滴 颗粒轨道模型 运动轨迹
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回转窑冷态射流和气固两相流数学计算 被引量：8
11
作者 尹洪超 沈春艳 +1 位作者 刘红 李德付 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1527-1533,共7页
应用数学方法研究了回转窑内冷态射流、气固两相流湍流场的流动特性及颗粒运动轨迹。应用文献中单相冷模实验对数学方法进行了有效验证,并分析四通道燃烧器各风道送风参数对窑内气流混合、回流大小及旋流强度的影响。在单相模型基础上,... 应用数学方法研究了回转窑内冷态射流、气固两相流湍流场的流动特性及颗粒运动轨迹。应用文献中单相冷模实验对数学方法进行了有效验证,并分析四通道燃烧器各风道送风参数对窑内气流混合、回流大小及旋流强度的影响。在单相模型基础上,加入离散相颗粒轨道模型,考察在气相湍流场中喷入煤粉时气体运动及颗粒分布特性。结果表明:中心风对中心回流区的形成有重要影响;若使内旋流风与外直流风形成更强的速差射流,促进一次风对高温二次风的卷吸回流,将有利于煤粉燃烧;在重力作用下,随着煤粉粒径的增大,沉积在窑底部的煤粉越多;粒径为30μm的煤粉颗粒在窑内分布比较均匀。 展开更多
关键词 冷态射流 四通道煤粉燃烧器 颗粒轨道模型 数值模拟
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两相冲击射流对垂直挡板冲蚀的研究 被引量：5
12
作者 王革 徐文奇 郜冶 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期10-14,共5页
采用标准k-ε模型、Lagrange颗粒轨道模型分别计算了喷管出口压比为1.5和2.5时,喷管出口与挡板间距为6倍和8倍喷管出口半径情况下,固体火箭燃气垂直冲击到挡板上形成的纯气相及两相冲击流场,对比分析了单相与两相冲击流场结构.用冲蚀与... 采用标准k-ε模型、Lagrange颗粒轨道模型分别计算了喷管出口压比为1.5和2.5时,喷管出口与挡板间距为6倍和8倍喷管出口半径情况下,固体火箭燃气垂直冲击到挡板上形成的纯气相及两相冲击流场,对比分析了单相与两相冲击流场结构.用冲蚀与沉积模型计算了颗粒对挡板的机械冲蚀率,分析了挡板冲蚀率分布与冲击区流场结构、流场中颗粒分布及运动轨迹之间的关系,计算结果与试验结果基本一致. 展开更多
关键词 冲击射流 气固两相流 颗粒轨道模型 壁面冲蚀
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应用随机轨道模型研究湍流扩散对气液交叉流脱除PM2.5的影响 被引量：6
13
作者 余徽 陈思含 +2 位作者 魏文韫 刘凌岭 左炀 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期178-184,共7页
针对气液交叉流脱除气相中PM 2.5过程的颗粒湍流扩散和热泳作用机理的协同作用进行了实验研究和数值模拟。引入颗粒随机轨道模型考察热泳作用下PM 2.5颗粒的运动情况,模拟结果与化学分析法和重量法的颗粒脱除实验结果进行对比。结果表... 针对气液交叉流脱除气相中PM 2.5过程的颗粒湍流扩散和热泳作用机理的协同作用进行了实验研究和数值模拟。引入颗粒随机轨道模型考察热泳作用下PM 2.5颗粒的运动情况,模拟结果与化学分析法和重量法的颗粒脱除实验结果进行对比。结果表明采用重量法测得的颗粒脱除率与化学分析法基本相同,验证了2种颗粒浓度检测方法的一致性;当气相流速为1 m/s时,添加颗粒湍流扩散模型相比于未考虑时,模拟数据与实验结果的相对偏差从-60%缩小至±30%,表明湍流扩散是本系统中颗粒脱除的重要影响因素。 展开更多
关键词 气液交叉流 颗粒浓度检测 湍流扩散 随机轨道模型
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超微粉碎过程中气/固两相流场的数值模拟 被引量：4
14
作者 王晓峰 王印泽 张裕中 《现代制造工程》 CSCD 2008年第8期71-76,共6页
为认知超微粉碎机粉碎腔内的流场结构和流动状态,采用离散相模型对粉碎机粉碎腔内的气/固两相三维定常流场进行了数值模拟。气相采用重整化群k-ε双方程模型,颗粒相采用随机颗粒轨道模型,同时综合考虑了颗粒受力和湍流扩散对流场状态的... 为认知超微粉碎机粉碎腔内的流场结构和流动状态,采用离散相模型对粉碎机粉碎腔内的气/固两相三维定常流场进行了数值模拟。气相采用重整化群k-ε双方程模型,颗粒相采用随机颗粒轨道模型,同时综合考虑了颗粒受力和湍流扩散对流场状态的影响。模拟结果直观显示了粉碎腔内的速度、总压和流线等特征,研究结果对进行超微粉碎设备关键结构优化设计提供了一定的理论指导。 展开更多
关键词 超微粉碎 气/固两相流 颗粒轨道模型 数值模拟
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燃油锅炉油滴运动蒸发的数值模拟 被引量：5
15
作者 马哲树 姚寿广 《华东船舶工业学院学报》 2002年第4期53-57,共5页
采用颗粒轨道法对选配文丘利型油燃烧器的燃油锅炉炉内油滴颗粒的运动和蒸发过程进行了数值模拟。计算结果表明 ,油滴的生存空间基本局限于回流区内 ,油滴不会碰壁。
关键词 油滴 燃油锅炉 数值模拟 颗粒轨道法 文丘利燃烧器 两相流 运动过程 蒸发过程
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微喷混合问题的初步研究 被引量：4
16
作者 孙海权 王裴 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B04期90-92,共3页
基于颗粒轨道模型,采用二元碰撞假设,在二维拉氏流体动力学程序上实现了气-粒两相混合程序的研制。使用气-粒两相混合程序对不同充气压力条件下的微喷混合问题进行了数值模拟,给出了喷射场随时间演化过程,计算结果与实验定性一致。
关键词 气-粒两相流 数值模拟 颗粒轨道模型
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颗粒与高频感应热等离子体流的迭代计算 被引量：4
17
作者 万德成 戴世强 陈允明 《计算物理》 CSCD 北大核心 1997年第1期90-98,共9页
用完全二维自洽模型计算等离子体的速度场与温度场，用颗粒轨迹模型计算颗粒的运动轨迹与加热历程，但在等离子体的连续、动量和能量控制方程中，增加一项由于颗粒直径、运动速度及能焓的变化而引起的源项，计及颗粒的运动与加热对等离... 用完全二维自洽模型计算等离子体的速度场与温度场，用颗粒轨迹模型计算颗粒的运动轨迹与加热历程，但在等离子体的连续、动量和能量控制方程中，增加一项由于颗粒直径、运动速度及能焓的变化而引起的源项，计及颗粒的运动与加热对等离子体的速度场与温度场的影响；在颗粒的运动轨迹与加热历程计算中，考虑流体阻力和热泳力对颗粒运动与加热的影响；并在等离子体的速度场与温度场和颗粒的运动与加热之间进行迭代计算。通过对铝颗粒与氩等离子体流的计算表明：颗粒与高频感应热等离子体流的相互作用不仅对颗粒的运动轨迹和加热历程有影响。 展开更多
关键词 完全二维 自洽模型 颗粒轨迹模型 等离子体流
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固体火箭发动机工作末期的内流场数值计算 被引量：4
18
作者 张俊 高天宇 +1 位作者 高璞清 王刚 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期58-62,共5页
针对固体火箭发动机(SRM)绝热结构设计中的气固两相内流场数值计算问题,基于Euler-Lagrange方法,应用SSTk-ω湍流模型和颗粒轨道模型(PTM),并用PSIC方法进行气固耦合计算,仿真研究了某型SRM工作末期复合过载条件下的三维两相内流场特性... 针对固体火箭发动机(SRM)绝热结构设计中的气固两相内流场数值计算问题,基于Euler-Lagrange方法,应用SSTk-ω湍流模型和颗粒轨道模型(PTM),并用PSIC方法进行气固耦合计算,仿真研究了某型SRM工作末期复合过载条件下的三维两相内流场特性。揭示了两个典型工况下的SRM内部压强和温度场、燃气和粒子速度场、粒子沉积分布及其运动规律,重点分析了SRM不同部位的颗粒沉积浓度变化。结果表明:在复合过载条件下,颗粒沿横向过载的反方向偏移,滞后效应明显,容易撞击喷管收敛段;两种工况下的SRM内部压强、温度及速度场分布规律相近;最高粒子沉积浓度产生于SRM后封头的绝热层内壁,并形成粒子聚集流及其两侧尺度较大的低速旋涡流动现象;随着推进剂的燃面不断推移,在贴近绝热层壁面处的平均粒子沉积浓度呈升高趋势。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 飞行过载 颗粒轨道模型 两相流 燃气射流
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固体火箭发动机长尾喷管三维两相流动数值模拟 被引量：4
19
作者 宋亚飞 高峰 +1 位作者 张志峰 王建辉 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期133-136,共4页
运用颗粒轨道模型对固体火箭发动机长尾喷管内流场两相流进行了数值模拟,通过与纯气相流场的对比研究了粒子相对喷管流场的影响规律,分析了1～100μm不同直径颗粒的运动特性及分布特征。结果表明,颗粒相的加入对长尾喷管内流场带来很大... 运用颗粒轨道模型对固体火箭发动机长尾喷管内流场两相流进行了数值模拟,通过与纯气相流场的对比研究了粒子相对喷管流场的影响规律,分析了1～100μm不同直径颗粒的运动特性及分布特征。结果表明,颗粒相的加入对长尾喷管内流场带来很大影响,颗粒相的运动轨迹与颗粒直径密切相关,颗粒分布和颗粒沉积特性与颗粒运动轨迹具有内在联系,为两相流条件下长尾喷管的热防护试验研究提供了一定依据。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 长尾喷管 两相流 颗粒轨道模型 数值模拟
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混合颗粒床中颗粒轨道模型及其数值模拟 被引量：4
20
作者 张小兵 翁春生 +1 位作者 金志明 袁亚雄 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 1998年第2期129-137,共9页
以含粒状、管状火药的混合装药结构火炮为工程背景，建立离散的颗粒轨道模型。气相用欧拉法描述，颗粒相和管状药用拉格朗日方法描述。两相的相互作用反映在守恒方程的源项中。并用数值方法进行了求解，计算膛压和初速与实验有较好的一... 以含粒状、管状火药的混合装药结构火炮为工程背景，建立离散的颗粒轨道模型。气相用欧拉法描述，颗粒相和管状药用拉格朗日方法描述。两相的相互作用反映在守恒方程的源项中。并用数值方法进行了求解，计算膛压和初速与实验有较好的一致性。 展开更多
关键词 颗粒轨道模型 数值模拟 混合装药 火炮
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