基于廣義彈性模量的普適氣固曳力模型的研究
發(fā)布時間:2020-12-15 07:03
循環(huán)流化床內(nèi)氣固兩相流系統(tǒng)表現(xiàn)為氣體與分散顆粒組成的稀相和氣體與顆粒聚團組成的密相共存,屬于典型的非均勻非線性系統(tǒng),而顆粒聚團的存在及其一系列生成、長大、破裂的動態(tài)過程對流化床的流動傳熱過程有著重大影響。因此深入認識研究兩相流機理對其工業(yè)應用有極其重要的意義。在當前的氣固兩相流數(shù)值模擬研究中,歐拉-歐拉雙流體模型因其計算效率較高,網(wǎng)格適應性更強,從而被廣泛應用于工業(yè)尺度的模擬研究中,但由于其基于顆粒連續(xù)性假設,采用氣固相間曳力模型描述氣固相間的相互作用和動量交換,結(jié)果的準確性很大程度上依賴于相間曳力模型的準確與否。大量研究結(jié)果表明,高質(zhì)量流率氣固兩相流系統(tǒng)中顆粒總是傾向于聚集成團以抵御氣體的夾帶,這種非均勻結(jié)構(gòu)的存在會對氣固相間曳力產(chǎn)生較大的影響,近年來發(fā)展起來的多尺度能量耗散最小理論通過對非均勻系統(tǒng)進行多尺度劃分并采用多尺度能耗趨于最小的穩(wěn)定極值條件來封閉方程組,求解出氣固相間曳力系數(shù),能有效的描述非均勻曳力的典型特征,成為當前研究非均勻曳力的熱點。本文基于雙流體模型和多尺度能量耗散最小理論,考慮高質(zhì)量流率下顆粒間碰撞作用的影響,選取了兩個不同的廣義彈性模量經(jīng)驗公式,通過引入由固相廣...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
二維提升管示意圖
三種曳力模型下不同時刻顆粒濃度的瞬時分布云圖
同時刻下顆粒濃度的分布發(fā)現(xiàn),聚團的大小和位置處于不斷變化中,管內(nèi)表現(xiàn)為顆粒聚團不斷破碎及生成的動態(tài)平衡狀態(tài)。圖3-6給出了使用曳力模型1模擬所得到的不同時刻下氣體及顆粒速度矢量分布圖。從圖中可以發(fā)現(xiàn),氣體及顆粒速度均呈現(xiàn)為中心區(qū)域速度大,越接近壁面速度越小的非均勻分布,而且顆粒速度分布與氣體十分相似,但速度值較小,說明顆粒受到氣體夾帶而運動,對氣流變化具有一定的跟隨性。同時比較不同時刻下的矢量分布規(guī)律可以發(fā)現(xiàn),中心區(qū)域的高速區(qū)隨著時間呈現(xiàn)不規(guī)律的 S 型擺動,尤其以底部區(qū)域最為明顯,對比圖 3-5(a)的顆粒濃度分布云圖可以看到,當存在大量顆粒聚團的地方
本文編號:2917867
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
二維提升管示意圖
三種曳力模型下不同時刻顆粒濃度的瞬時分布云圖
同時刻下顆粒濃度的分布發(fā)現(xiàn),聚團的大小和位置處于不斷變化中,管內(nèi)表現(xiàn)為顆粒聚團不斷破碎及生成的動態(tài)平衡狀態(tài)。圖3-6給出了使用曳力模型1模擬所得到的不同時刻下氣體及顆粒速度矢量分布圖。從圖中可以發(fā)現(xiàn),氣體及顆粒速度均呈現(xiàn)為中心區(qū)域速度大,越接近壁面速度越小的非均勻分布,而且顆粒速度分布與氣體十分相似,但速度值較小,說明顆粒受到氣體夾帶而運動,對氣流變化具有一定的跟隨性。同時比較不同時刻下的矢量分布規(guī)律可以發(fā)現(xiàn),中心區(qū)域的高速區(qū)隨著時間呈現(xiàn)不規(guī)律的 S 型擺動,尤其以底部區(qū)域最為明顯,對比圖 3-5(a)的顆粒濃度分布云圖可以看到,當存在大量顆粒聚團的地方
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