發(fā)布時(shí)間：2024-06-05 01:54

　　在化工、環(huán)境、能源、工業(yè)、石油等領(lǐng)域廣泛存在氣泡穿越固液兩相流動(dòng)過(guò)程。在該過(guò)程中,氣泡作用下的顆粒運(yùn)動(dòng)和分布(沉降、懸浮、夾帶)很大程度上決定了固液分離效率和設(shè)備參數(shù),但由于該過(guò)程是一個(gè)非穩(wěn)態(tài)、多尺度的復(fù)雜多相流動(dòng)過(guò)程,關(guān)于其流動(dòng)機(jī)制與顆粒分布規(guī)律的研究十分有限,因此本文以氣泡穿越固液兩相過(guò)程作為研究對(duì)象,采用數(shù)值模擬的方法對(duì)氣泡穿越固液兩相流動(dòng)過(guò)程中氣泡的運(yùn)動(dòng)和顆粒的運(yùn)動(dòng)分布規(guī)律進(jìn)行理論研究,揭示該流動(dòng)過(guò)程以及顆粒的分布規(guī)律;分析不同粒徑下單、雙氣泡以及氣泡群的運(yùn)動(dòng)及其對(duì)顆粒運(yùn)動(dòng)和分布的影響,以期加深對(duì)該過(guò)程氣液固三相流動(dòng)分布特征的認(rèn)識(shí)、完善優(yōu)化現(xiàn)有的多相流動(dòng)相關(guān)設(shè)備,并且為新型多相流設(shè)備的開(kāi)發(fā)提供理論基礎(chǔ)。本文建立了CFD-DPTM-VOF三相流動(dòng)模型,該模型將Euler和Lagrange方法相結(jié)合,將流體視為連續(xù)相,對(duì)氣液界面的追蹤采用VOF模型;將分散相顆粒視為離散相,對(duì)顆粒的跟蹤計(jì)算采用確定性顆粒軌道模型(DPTM),在Fluent15.0和Visual Studio2013平臺(tái)上對(duì)氣泡穿越固液池的顆粒-液體-氣體三相流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬。在模擬過(guò)程中,首先驗(yàn)證了網(wǎng)格的獨(dú)立性...

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 多相流動(dòng)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 氣液固三相流動(dòng)數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.2.2 氣泡穿越固液兩相過(guò)程研究現(xiàn)狀
        1.2.3 研究現(xiàn)狀的總結(jié)
    1.3 主要研究工作
        1.3.1 研究目的及意義
        1.3.2 論文研究?jī)?nèi)容
        1.3.3 研究方法及技術(shù)路線
        1.3.4 研究創(chuàng)新點(diǎn)
2 數(shù)值模擬平臺(tái)的建立
    2.1 物理模型建立及基本假設(shè)
    2.2 三相流動(dòng)數(shù)學(xué)模型的建立
        2.2.1 氣液兩相數(shù)學(xué)計(jì)算模型
        2.2.2 固相顆粒數(shù)學(xué)計(jì)算模型
    2.3 測(cè)量參數(shù)確定、計(jì)算條件與求解方法
    2.4 網(wǎng)格劃分及無(wú)關(guān)性分析
    2.5 模型及其算法的驗(yàn)證
    2.6 本章小結(jié)
3 單/雙氣泡作用下顆粒運(yùn)動(dòng)及其夾帶規(guī)律研究
    3.1 未受氣泡擾動(dòng)時(shí)不同粒徑顆粒的運(yùn)動(dòng)情況
    3.2 單氣泡的顆粒夾帶及其運(yùn)動(dòng)分布規(guī)律
        3.2.1 單氣泡作用下顆粒夾帶演變過(guò)程
        3.2.2 顆粒粒徑對(duì)顆粒夾帶規(guī)律的影響
        3.2.3 氣泡直徑對(duì)顆粒濃度分布的影響
    3.3 雙氣泡的顆粒夾帶及其運(yùn)動(dòng)分布規(guī)律
        3.3.1 雙氣泡作用下顆粒夾帶演變過(guò)程
        3.3.2 顆粒粒徑對(duì)顆粒夾帶規(guī)律的影響
        3.3.3 不同氣泡直徑對(duì)顆粒濃度分布的影響
        3.3.4 不同氣泡排列方式對(duì)顆粒濃度分布的影響
    3.4 本章小結(jié)
4 氣泡群作用下顆粒運(yùn)動(dòng)分布規(guī)律研究
    4.1 未受氣泡群擾動(dòng)時(shí)不同粒徑顆粒的運(yùn)動(dòng)情況
    4.2 氣泡群的顆粒夾帶及其運(yùn)動(dòng)分布規(guī)律
        4.2.1 氣泡群作用下顆粒夾帶演變過(guò)程
        4.2.2 顆粒粒徑對(duì)顆粒夾帶規(guī)律的影響
        4.2.3 入口氣速對(duì)顆粒夾帶規(guī)律的影響
    4.3 固液懸浮液中氣泡群擾動(dòng)下的顆粒運(yùn)動(dòng)分布
        4.3.1 氣泡群擾動(dòng)下固液懸浮液中顆粒運(yùn)動(dòng)演變過(guò)程
        4.3.2 固液懸浮液中不同粒徑顆粒運(yùn)動(dòng)分布規(guī)律
        4.3.3 入口氣速對(duì)固液懸浮液中顆粒運(yùn)動(dòng)分布的影響
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號(hào)：3989482