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非均相非平衡可压流动的建模与算法研究

本文依据国家自然科学基金项目《激波与可燃堆积粉尘相互作用》(批准号:19772018)和《流动及其机理的DSMC/EPSM混合算法研究》(批准号:19902021)以及国家高技术研究发展计划863项目《稀薄气体及过渡区RCS射流对气动的干扰特性研究》(批准号:2002AA726050)赋予的研究内容,在对国内外相关非均相非平衡流动建模与算法研究调研的基础上,选择了非均相流中的气固两相流和气体热化学非平衡流两类具有代表性的流动,用以探索满足Boltzmann方程输运特性的非均相非平衡可压流的流动规律,旨在寻求对这类复杂流动研究行之有效的模型和数值求解方法。首先,针对连续介质范畴的可压稠密气固两相流的特点,引入颗粒粒化温度概念,构建适合于可压两相流的双流体模型,建立了统一的气固两相流控制方程。尔后从分析颗粒相在真空等情况下的波系传播特征着手,推导了颗粒相的近似黎曼算子,构造出能用于可压稠密气固两相非等熵流动的分步Roe格式,数值模拟  (本文共143页) 本文目录 | 阅读全文>>

《国际学术动态》1999年06期
国际学术动态

第8届国际气固两相流会议概述

第8届国际气固两相流会议是美国机械工程师学会(ASME)流体机械分会(F ED)发起组织的系列性国际会议。此次会议于1999年7月18日到22日在美国旧金山举行。该会和第7届国际气液两相流、第7届国际液固两相流等17个会议共同召开,构成了ASME/JSME流体工程1999夏季年会。参加这个复季年会的共有700多个代表,发表论文697篇,其中我国清华大学周力行和东北大学代表分别在会上宣读了3篇和Z篇论文,周力行还担任了一个分会场主席。这次会议的主要内容有以下几方面。 双流体模型方面,英国Recks做了双流体模型PDF方法的评述报告,他指出目前在以PDF为基础的双流体模型中有两类处理方法,一个是Recds和Zaiohik的方法,由颗粒速度空间的PDF方程出发;另一个是simotrin和周力行的方法,由颗粒速度和流体速度空间的联合概率密度方程出发,最后归结为推导和封闭颗粒雷诺应力方程或是得到简单问题的解析解,构造边界条件等。荷兰Wac...  (本文共2页) 阅读全文>>

《江西科技学院学报》2016年04期
江西科技学院学报

L型气固两相流管道输送有限元仿真

气固两相流传输在食品,化工,制药等输送系统中得以广泛的应用,深入了解其在不同条件下的流动特性具有深远的意义[1]。工业中常用的管道大多是不透明圆形截面管道,其包括长直管道和90°弯管[2]。在研究弯管处的气固两相流的流动特性中,相位多普勒测量系统(phase-Doppler anemometry,PDA)和激光多普勒速度测定(laser-Doppler velocimetry,LDA)是目前为止国内外研究者常用的技术方法[3,4],然而多数研究是针对方形截面管道,圆形截面管道难于观测。所以有必要对圆形截面管道中的气固两相流动特性进行深入分析研究。本文通过COMSOL软件建模,结合CFD模块和粒子追踪模块模拟分析气固两相流的流动特性,得到弯管处压力和速度分布特性,并导出数据,结合matlab,定位为固相颗粒在弯管处的碰撞位置。1弯管的几何模型构造及网格划分本文建立的模型是由一段水平直管段,弯管段和竖直直管段构成。输送固相颗粒时,颗...  (本文共3页) 阅读全文>>

《沈阳工程学院学报(自然科学版)》2017年03期
沈阳工程学院学报(自然科学版)

气固两相流表观发射率的实验研究

3.沈阳工程学院科技处,辽宁沈阳110136)气固两相流与壁面的换热在工业过程中的应用十分广泛,比较常见的流型主要有填充床、鼓泡床以及快速床等[1]。当气固两相流温度较高时,辐射换热的作用就变得很重要[2-4]。对于不同流型中的辐射换热计算,已有学者通过理论推导给出了详细机理模型[5-8]。在工程应用中,对于气固两相流与壁面的辐射换热,一般假设为两块无限大平行平板间的辐射换热。在此假设下,计算辐射换热系数,需要的已知参数包括颗粒温度、壁面温度、气固两相流发射率以及壁面发射率。其中,气固两相流发射率相比于其他参数,不易获得且计算方法相对复杂,因此准确获得气固两相流发射率是辐射换热计算的难点和关键。已有研究提出了循环流化床锅炉中气固两相流发射率的计算方法[9],其核心思路是将气固两相流发射率分解为固相发射率和气相发射率,并将固相发射率与空间颗粒浓度等参数关联。值得注意的是,颗粒群组成的固相发射率与颗粒的本征发射率有所不同,颗粒群发射...  (本文共8页) 阅读全文>>

《仪表技术与传感器》2017年07期
仪表技术与传感器

基于声发射的气固两相流质量流率及粒径的测量

0引言气固两相流在煤炭、环境、药品以及化工中广泛存在,如锅炉管道中煤粉的气力输送、化工中的气力搅拌等。因此,对于气固两相流的相关参数检测具有重要的意义[1]。其中,固相颗粒的质量流率、粒径以及碰撞速度是3个重要的参数,对于质量流率的检测方法有热平衡法[2]、压差法[3]、超声法[4]等。对于颗粒粒径的检测方法也有多种[5],主要有电感应法、光散射法[6]等。各方法都有一定的实用性,但也存在些缺陷。因此,如何实现有效、快捷、低成本且不侵入流场的在线检测值得深入研究。声发射检测技术是一种新型的无损检测技术,具有简单、高效且实时在线等优点,广泛应用于航空航天、金属加工等领域。文中搭建了一套空气-活性炭的声发射信号检测装置,使用声发射传感器对其信号进行采样,并结合功率谱估计算法对质量流率、粒径以及碰撞速度等声发射信号影响因素进行分析。建立两相流体系中固相粒径、质量流率的预测模型。实现活性炭颗粒粒径和浓度的测量。1声发射信号测量原理本次实...  (本文共4页) 阅读全文>>

《节能技术》2017年04期
节能技术

粒子系太阳能反应器气固两相流与温度场特性

太阳能作为一种自然能源,以其储量丰富且无污染性显示了其独特的优势[1],已被国际公认为未来最具竞争性的能源之一。太阳能的利用前景非常广阔。在人口众多、资源利用紧张等问题困扰人类的今天,开发利用太阳能,是解决上述能源问题的一种行之有效的方法[2]。太阳能反应器是一类非常新颖的利用太阳能的技术方法[3]。目前太阳能反应器有管式反应器、多孔介质反应器和粒子系反应器[4]。其中管式反应器由于壁面传热的限制导致功率不高,并且会受到管径和壁厚的影响[5],若壁厚太薄则导致强度不够和不易制造,若壁厚太厚会导致壁温过高和成本的增加[6]。多孔介质反应器在使用过程中最突出的问题就是气孔容易堵塞[7],从而导致传热和传质效率下降。含有催化剂的多孔介质反应器随着使用时间的增加催化剂的寿命和效率会大大降低,不仅增加了成本,而且会使整个反应器的性能和效率下降[8]。而粒子系反应器具有光化学转换率高、不存在气孔堵塞等优点。Klein等[9]在实验室成功利用...  (本文共7页) 阅读全文>>