李健
,
许传龙
,
王式民
工程热物理学报
矩阵式静电传感器空间滤波法测量颗粒局部平均速度的准确度与其灵敏度分布特性密切相关。本文基于静电感应原理和点电荷思想，建立了矩阵式静电传感器三维静电场模型，应用有限元法分析了电极长度和张角以及电极轴向间隔对传感器灵敏度特性的影响，并建立了传感器灵敏度几何无量纲模型。仿真计算结果表明：灵敏度沿轴向分布的周期性均由传感器结构决定，并且在中心截面上呈局部分布特性。
关键词:
矩阵式静电传感器
,
有限元
,
灵敏度
,
气固两相流
栗晶
,
柳朝晖
,
王汉封
,
卢兴
,
郑楚光
工程热物理学报
本文运用粒子图像速度场测量仪(PIV)对水平槽道气固两相湍流边界层进行研究.实验雷诺数为Rer=444,选用两种粒径分别为60μm和110μm的聚乙烯颗粒作为固相,质量载荷控制在1×10-3.实验结果表明即便在较低载荷下,固相颗粒的存在仍然能比较明显地改变边界层的湍流属性以及拟序结构,而且可以发现在近壁面颗粒会削弱流向的湍流强度以及雷诺剪切应力.
关键词:
PTV
,
湍流调制
,
水甲槽道
,
气固两相流
,
边界层
郑建新
,
郝婉君
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.12.012
目的 真空度直接影响着真空冷喷涂时气体流动特性和颗粒撞击速度,研究真空度对气体和颗粒流动特性的影响. 方法 确定真空冷喷涂系统结构,采用FLUENT软件进行真空冷喷涂气固两相流研究,通过数值模拟研究真空度对流场和颗粒撞击速度的影响,并研究相同压力比下的气固两相流特性.结果 当入口压力一定时,喷管内的气体轴线速度、密度和温度与环境压力大小无关;而在射流区,环境压力越小,则气体轴线速度波动越小、密度越低,但到达基板后的气体温度均接近喷管入口温度. 环境压力对大粒径颗粒的撞击速度影响较大,颗粒撞击速度随环境压力增大而先增后减,最佳环境压力可根据气相云图和气体密度来确定. 当进出口压力比相同时,喷管内和射流区域内的气相速度云图基本相同,气体轴线速度曲线基本重合,而基板前的颗粒速度不同,此时环境压力越低,颗粒速度越高,越有利于形成涂层. 结论 采用计算流体动力学分析方法厘清了真空度对真空冷喷涂气固两相流的影响,为涂层制备奠定了理论基础.
关键词:
真空冷喷涂
,
气固两相流
,
真空度
,
流场
,
颗粒速度
,
数值研究
邵应娟
,
金保昇
,
钟文琪
,
胡颢
,
沙春发
工程热物理学报
本文建立了横截面200 mm×200 mm,高1200 mm三维冷态流化床实验装置,实验研究非球颗粒形状效应对其混合特性的影响.针对异型颗粒外形差异和尺寸区别,分别设计两组实验,从固体废弃物颗粒特性方面研究其在流化床内的混合规律,重点考察了颗粒自身形状、尺寸对混合质量的影响,并结合颗粒混合动态过程进行研究.结果表明,颗粒球形度越大,在流化床内混合质量越好;密度较大的非球颗粒,其混合质量受形状影响更加明显;非球形颗粒种类增加,混合质量变差,流化气速的适当提高可改善混合质量;低密度非球颗粒及其混合物在床内混合表现出浮升组分特性,受形状影响不明显.
关键词:
气固两相流
,
流化床
,
非球颗粒
,
混合
,
形状效应
田昌
,
苏明旭
,
蔡小舒
工程热物理学报
通过测量两个不同频率下的超声波衰减,结合长波区情况下简化ECAH模型,可以计算出被测气固两相流中颗粒相的粒径和浓度.文中以电站锅炉燃煤煤粉作为被测颗粒相,设计了双频超声波检测和颗粒重力输送实验装置,在100kHz和200 kHz的频率下进行实验研究,并将测得实验结果与图像粒度处理仪测量结果进行比较.结果表明,该方法测得的平均粒径与图像粒度处理仪的结果较为吻合;测量浓度值与标称值相比,结果较接近.该方法可以实现气固两相流固相颗粒浓度的在线测量.
关键词:
超声法
,
气固两相流
,
浓度测量
,
在线测量
殷上轶
,
金保昇
,
钟文琪
,
陆勇
,
张勇
,
王晓佳
,
邵应娟
,
刘浩
工程热物理学报
通过实验的方法考察了加压下，平均粒径为137μm、密度为2490kg·m^-3。的GeldartB类颗粒在固体通量为183-773kg·m^-2．s^-1的高通量循环流化床上升管内的流动特性。结果表明，加压下上升管压降曲线近似线性分布。随着操作压力的增加，上升管底部颗粒浓度先增大后减小，顶部颗粒浓度逐渐增大，密相区的范围也逐渐增大。加压下截面平均颗粒浓度随颗粒循环速率和操作气速的变化和常压相类似，即随颗粒循环速率的增加而增加，随操作气速的增加而降低。
关键词:
气固两相流
,
循环流化床
,
高通量
,
加压
,
上升管
杜敏
,
郝英立
工程热物理学报
将直接模拟蒙特卡洛(DSMC)方法与传热传质理论相结合,建立了考虑颗粒碰撞与热质传递过程的气固两相撞击流理论模型.应用所建理论模型计算分析了撞击流内的热质传递过程,以及颗粒预热温度对传递过程的影响.结果表明:利用所建模型对撞击流干燥过程的计算结果合理、正确,该模型能够有效地用于撞击流内传热传质过程的理论分析;撞击流内传递过程的有效体积位于两喷嘴之间区域,且在撞击区内的传递过程得到强化;提高颗粒的预热温度可以有效提高干燥装置的干燥强度.
关键词:
撞击流
,
DSMC方法
,
气固两相流
,
传热传质
杨世亮
,
罗坤
,
张科
,
房明明
,
赵慧
,
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
,
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
李飞
,
祁海鹰
,
由长福
工程热物理学报
采用PDA对三种不同颗粒质量载荷的竖直向下圆管突扩流动进行了测量,发现在剪切较强的突扩发展区中气相脉动速度与速度梯度存在线性关系.采用强剪切流假设,进一步对管流中气相湍流的理论推导得到了与实验结果一致的结论.理论分析表明,颗粒浓度较小时,颗粒对气相湍流作用较弱,单相流中气相脉动速度与速度梯度的线性关系得以保持.同时推测,当增大颗粒浓度,颗粒对气相湍流的非线性作用增大,气相脉动速度与速度梯度的线性关系消失.对经典文献中的实验数据进行分析,验证了以上推论.
关键词:
气固两相流
,
脉动速度
,
速度梯度
,
突扩流动
,
PDA
