赵云华
,
刘文铁
,
沈志恒
,
刘欢鹏
,
陆慧林
工程热物理学报
采用考虑颗粒脉动流动对气相湍流流动影响的大涡模拟(LES)研究气相湍流,采用直接模拟蒙特卡罗方法(DSMC)模拟颗粒间的碰撞.单颗粒运动满足牛顿第二定律,颗粒相和气相相间作用的双向耦合由牛顿第三定律确定,考虑超细颗粒间的Vander Waals作用力.数值模拟垂直管内超细颗粒气固两相流动,对颗粒相速度、浓度以及团聚物流动过程进行分析.
关键词:
DSMC方法
,
大涡模拟
,
超细颗粒
孙立岩
,
赵飞翔
,
张清红
,
陆慧林
工程热物理学报
流化床内颗粒聚并和破碎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,利用直接矩积分方法求解颗粒数平衡方程,建立颗粒数密度与连续性方程、动量方程之间的关系,数值模拟流化床内两种不同直径颗粒发生聚并时气固两相流动特性.计算结果表明,颗粒聚并伴随着床内颗粒直径逐渐增大,床内颗粒流化状态逐渐变为固定床状态,两种颗粒直径均增加,且小颗粒的体积分数逐渐减小、大颗粒的体积分数增加.当仅考虑聚并过程时增加流化速度将导致床内颗粒体积平均直径变大.随着颗粒密度减小,床内体积平均直径增加.
关键词:
颗粒数平衡方程
,
聚并和破碎
,
流化床
,
颗粒动理学
王淑彦
,
赵云华
,
姜健
,
刘国栋
,
陆慧林
工程热物理学报
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.
关键词:
颗粒旋转
,
颗粒动理学
,
数值模拟
刘欢鹏
,
何玉荣
,
陆慧林
,
赵云华
,
尹丽洁
工程热物理学报
基于气固两相流体动力学理论,建立气体纳米颗粒团聚物两相流动双流体模型.模型中采用了Jung ＆ Gidaspow (2002)测量的固相应力模量和王垚等(2001)提出的聚团曳力系数计算模型.对纳米颗粒团聚物的流化过程进行了数值模拟,得到纳米颗粒团聚物的流化特性.模拟得出的床层膨胀比与文献中实验的结果较为接近.
关键词:
纳米颗粒团聚物
,
双流体模型
,
流化特性
王帅
,
孙立岩
,
杜小丽
,
陆慧林
工程热物理学报
基于Smagorinsky涡黏模型以及颗粒动理学理论，建立了气固两相流双大涡模拟模型。考虑大涡模拟中过滤尺度的影响，给出颗粒相亚格子压力和热传导系数计算模型。考虑颗粒聚团对两相作用的影响，给出了考虑颗粒聚团作用的气固两相多尺度曳力系数模型。数值模拟了提升管内气固两相流动特性，合理地预测出了提升管内气固两相环一核流动结构。模拟结果与Knowlton等实测结果相吻合。
关键词:
大涡模拟
,
颗粒动理学
,
亚格子模型
,
多尺度曳力系数模型
,
提升管
郑建祥
,
何玉荣
,
刘文铁
,
叶校圳
,
陆慧林
工程热物理学报
采用欧拉-欧拉双流体模型,颗粒动理学理论模拟颗粒相流动,采用周涛和李洪钟(1999)的力平衡模型预测纳米颗粒聚团尺寸,对喷动床内纳米颗粒聚团流化过程进行了数值模拟,得到了喷动床内纳米颗粒聚团的流化过程,获得喷射区和环隙区内颗粒相速度和浓度分布.分析了喷动床结构和进口气体速度等对纳米颗粒聚团流化特性的影响.由于纳米颗粒的特殊性质,不易形成喷泉区.适当的喷动床结构和进口气体速度有助于形成稳定喷动.
关键词:
固喷动床
,
纳米颗粒聚团
,
数值模拟
沈志恒
,
孙巧群
,
刘国栋
,
陆慧林
,
丁玉龙
工程热物理学报
采用欧拉-欧拉双流体模型,颗粒动理学方法模拟颗粒脉动流动和κ-ε双方程模型模拟气相湍流流动,考虑气固两相间耦合作用,数值模拟湍动流化床内气固两相流动行为,获得颗粒浓度和颗粒速度分布.计算结果表明湍动流化床呈现下部密相区、上部稀相区的颗粒分布特性.在密相区,沿床径向方向颗粒浓度在床中心处低、壁面逐渐增高;在稀相区颗粒浓度分布较均匀.沿轴向方向颗粒浓度呈底部浓度高、顶部浓度低的"S"型分布.
关键词:
湍动流化床
,
欧拉-欧拉双流体模型
,
数值模拟
陈巨辉
,
唐艳佳
,
李丹
,
陆慧林
工程热物理学报
采用亚格子湍动能方程,结合大涡模拟方法(Large eddy simulation,LES)模拟提升管气相湍流流动,颗粒矩(Second Order Moments,SOM)模型模拟提升管内颗粒湍流流动,建立大涡模拟 颗粒矩(LES-SOM)双流体模型.数值模拟提升管内气固两相流动与燃烧反应过程,得到了提升管内颗粒浓度和速度以及不同气体组分的空间分布规律.分析了Smagorinsky亚格子应力模型对颗粒相浓度和速度的影响,以及对煤颗粒在提升管内燃烧特性的影响.数值模拟颗粒浓度和速度分布与他人实验结果相吻合.
关键词:
气固流动与燃烧
,
大涡模拟
,
亚格子湍动能
,
颗粒相矩
,
提升管
郑建祥
,
刘文铁
,
陆慧林
,
何玉荣
,
沈志恒
工程热物理学报
基于气固两相流理论和气溶胶动力学原理,建立流化床收集器(CFBA)内气体细颗粒聚团气固两相双流体模型.对不同入口气体速度、初始颗粒尺寸分布和不同颗粒团聚形成机理下收集器内颗粒聚团流动的流体动力特性进行数值模拟.研究结果表明湍流运动和剪切作用对颗粒聚团的形成起主要作用,布朗运动对颗粒团聚形成的影响可忽略不计.吸收颗粒可有效提高捕获细颗粒和颗粒聚团形成的能力.
关键词:
循环流化床吸收器
,
气溶胶动力学
,
颗粒聚团
陆慧林
,
刘阳
,
刘文铁
,
刘欢鹏
工程热物理学报
循环流化床颗粒相流动具有多尺度效应:单颗粒运动的微尺度、颗粒团运动的介尺度和固相运动的宏尺度.颗粒相流动参数受单颗粒运动和颗粒聚团运动的制约,同时影响气相流动.基于气体分子运动论和颗粒动理学,建立相平均稠密气固两相流流动模型.介尺度模型考虑颗粒团与单颗粒之间、颗粒团与气相之间的动量和能量的传递和耗散.模拟计算颗粒容积份额、速度等参数与实测值相吻合.
关键词:
颗粒团聚物流动
,
介尺度模型
,
介尺度雷诺应力
,
颗粒动理学
