杨世亮
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罗坤
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张科
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房明明
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赵慧
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樊建人
工程热物理学报
本文基于开源计算流体力学软件OpenFOAM,开发了气固两相流动双向耦合求解器,并对Re=13800、颗粒直径为150μm的玻璃球的后台阶两相流动进行了计算。其中气相采用大涡模拟方法,用盒式过滤函数对流体相控制方程过滤求解。颗粒相采用拉格朗日方法对颗粒进行跟踪。将计算结果和实验数据进行对比,以此来检验颗粒受力计算模型和亚格子气固两相求解器的准确性。
关键词:
后台阶流动
,
气固两相流
,
大涡模拟
,
OpenFOAM
房明明
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罗坤
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杨世亮
,
张科
,
樊建人
工程热物理学报
鼓泡流态化一直是稠密气固多相流研究领域中的热点,本文用计算流体力学-离散单元方法(CFD-DEM)对典型鼓泡流态化过程进行模拟并针对影响计算结果的重要参数进行敏感性分析,旨在验证程序的可靠性、精确度,并进一步分析模型参数对结果的影响.模拟结果真实还原了鼓泡流态化的流动情形,发现颗粒参数如杨氏模量对结果的影响较小,而静摩擦系数对结果影响较大,颗粒碰撞切向阻尼可以忽略.模拟边界条件对结果的影响主要体现在边壁附近,对中心区域统计量变化影响很小.此外,还发现不同网格尺度对模拟结果有明显影响.
关键词:
计算流体力学
,
离散单元方法
,
鼓泡流态化
,
参数敏感性分析
房明明
,
罗坤
,
杨世亮
,
张科
,
樊建人
工程热物理学报
快速流态化是颗粒材料工业处理过程中的重要工艺手段,在各领域中都有极广泛应用.本文利用计算流体力学离散单元方法(CFD-DEM),对典型快速流态化装置 微型流化床内的复杂气固流动现象进行尝试性模拟,模拟结果真实地还原了流化床内各个组件内复杂的气固流动特性.在此基础上,对装置内气固时均速度场、时均空隙率分布等进行了分析.发现这些统计量在入口和出口附近都有明显的波动变化,颗粒时均速度沿轴线呈反“C”型分布,装置结构对气固流动特性有重要影响.
关键词:
循环流态化
,
微型流化床
,
旋风分离器
,
CFD-DEM
杨世亮
,
罗坤
,
房明明
,
樊建人
工程热物理学报
埋管具有限制气泡大小和改变床内气固流动特性而被广泛用于密相流化床内,但不同管排方式对改善气固流型特性的作用不同.本文基于LES-DEM耦合方法,在颗粒尺度层面研究了不同管排方式下鼓泡床内颗粒流动特性以及埋管磨损分布特性.发现埋管的存在使得在管束的上部和下部区域存在四个明显的局部颗粒循环.另外,错列管排对颗粒的轴向迁移的限定更为明显,使得颗粒浓度在水平方向上分布更为均匀.由于不同的管排方式导致不同的气固流动特性,管束周围磨损特性差异明显.
关键词:
鼓泡流化床
,
管束排列
,
气固流型
,
埋管磨损
房明明
,
罗坤
,
樊建人
工程热物理学报
利用仿真软件Fluent并结合用户自定义函数对处于典型气固污染状况下的城市居民小区微环境进行了数值模拟.其中对气相雷诺平均方程采用realizableκ-ε模型予以封闭求解,对离散相采用拉格朗日随机轨道模型进行计算,对气态污染物的输运和扩散采用标量对流扩散守恒方程进行描述.结果显示,典型道路污染物扩散与道路走向和风向密切相关.当风向和道路走向互相垂直时,污染物沿下风向的扩散最为明显,但其浓度也沿风向快速衰减;上风向建筑物能够有效减少临近道路污染物随风输运和扩散;而对于沙尘扬尘,其分布与流场结构紧密相关,同时也受到建筑布局的影响.合理规划小区建设,对于减轻典型气固污染对小区微环境的影响十分重要.
关键词:
沙尘/扬尘
,
汽车尾气
,
居民小区
,
气固两相流
,
计算风工程
