曳力
- 單個焦炭顆粒在燃燒環(huán)境中的曳力研究
構(gòu)建了單個顆粒的曳力模型，并根據(jù)不同的顆粒形態(tài)和工況提出了相應(yīng)的修正，使得相關(guān)模型得到了廣泛的應(yīng)用[1-4].但是，多數(shù)研究主要集中于冷態(tài)環(huán)境，而對燃燒環(huán)境的研究較少.近年來，研究者較多地關(guān)注于顆粒表面在特定情況下存在的斯蒂芬流對顆粒受力及其表面附近的流場結(jié)構(gòu)的影響.Kurose 等[5]與Chen 等[6]采用數(shù)值模擬方法，通過在顆粒表面設(shè)置速度源分別研究了斯蒂芬流對單個顆粒以及顆粒群的曳力的影響，但是，他們均將顆粒置于常溫環(huán)境，沒有考慮在燃燒環(huán)境下氣體
燃燒科學(xué)與技術(shù) 2022年6期2023-01-10
- 基于歐拉-歐拉方法的氣液兩相流數(shù)值模型發(fā)展綜述1)
2所示。FD代表曳力，是由氣相與液相之間的相對運(yùn)動引起的；FL代表升力，是由垂直于氣泡運(yùn)動方向的壓差所引起的側(cè)向力；FWL代表壁面潤滑力，是由壁面附近的滑移速度產(chǎn)生的；FTD代表湍流擴(kuò)散力，代表由液體湍動對氣泡引起的牽引力；FVM代表虛擬質(zhì)量力，是由相對加速度的變化而產(chǎn)生的力。相間力的選用會直接影響到數(shù)值計算的收斂性，所以進(jìn)一步優(yōu)化相間作用力模型是該方向的突破口[4]。圖2 氣液相間作用力示意圖[5]Fig.2 Illustration of the in
力學(xué)與實踐 2022年5期2022-10-21
- 基于豎直圓管空氣-水兩相流實驗的相間曳力模型研究
相間阻力具體包括曳力、升力、虛擬質(zhì)量力、巴塞特力、壁面潤滑力和湍流耗散力。在基礎(chǔ)實驗和模型應(yīng)用中，相間曳力起主要作用，國際上針對相態(tài)分布和相間曳力已經(jīng)開展了一些實驗和理論研究工作[1]。Clift等[2]較早基于氣泡雷諾數(shù)提出曳力系數(shù)分段關(guān)系式，但該模型只適用于單個及球形氣泡。Ishii等[3]結(jié)合大量實驗數(shù)據(jù)，進(jìn)一步考慮氣泡形狀和流型影響，建立了適用于氣泡和液滴的曳力模型，并外推適用于多顆粒流動狀態(tài)。Kataoka等[4]、Dang等[5]、喬守旭等[6
原子能科學(xué)技術(shù) 2022年8期2022-09-06
- 基于鼓泡流化床的新型曳力模型的驗證分析
般情況下，相較于曳力，其他作用力可忽略不計，因此僅考慮曳力作用，進(jìn)而曳力系數(shù)的選擇對于流化床的模擬精度影響很大［6］。TFM包含常用的曳力模型，即Wen Yu模型、Ergun模型和Gidaspow模型等均勻模型，其中前兩者均有其合適的顆粒體積分?jǐn)?shù)范圍；而Gidaspow模型雖然沒有具體顆粒體積分?jǐn)?shù)范圍限制，但沒有考慮氣泡和顆粒團(tuán)簇等非均勻結(jié)構(gòu)。氣泡和顆粒團(tuán)簇的特性很大程度上會影響流化床的流體動力學(xué)和運(yùn)行效率［7-10］，因此引出介尺度結(jié)構(gòu)的亞網(wǎng)格曳力模型［
動力工程學(xué)報 2022年8期2022-08-19
- 預(yù)測天然氣斜井臨界攜液流量新方法
直井?dāng)y液模型，將曳力系數(shù)取為0.44。楊文明等[6]分析了天然氣斜井中液滴的受力情況，假設(shè)液滴沿井筒方向運(yùn)動，不與管壁發(fā)生摩擦，這在斜井的實際生產(chǎn)中顯然是不合理的。李麗等[7]以Turner模型為基礎(chǔ)，考慮井斜角的影響，建立了斜井?dāng)y液模型，但該模型未考慮曳力系數(shù)變化對臨界攜液流量的影響。Turner假設(shè)氣井中液滴的雷諾數(shù)(Re)范圍為1041 模型建立1.1 數(shù)學(xué)模型在天然氣斜井中，液滴受力如圖1所示。根據(jù)液滴質(zhì)點受力分析可知，如果液滴在井筒中間運(yùn)動，液滴
石油與天然氣化工 2022年4期2022-08-18
- 下行床入口分布器的計算流體力學(xué)模擬研究
并參考下行床結(jié)構(gòu)曳力模型[17]，利用計算流體力學(xué)(CFD)軟件模擬下行床反應(yīng)器軸向流動過程，考察不同氣速(Ug)和顆粒循環(huán)量下的下行床軸向固含率分布變化，以及氣速和顆粒循環(huán)量對床層顆粒增濃的影響。1 下行床入口分布器的結(jié)構(gòu)及模擬設(shè)置1.1 入口分布器結(jié)構(gòu)設(shè)計的下行床新型入口分布器結(jié)構(gòu)和對比文獻(xiàn)[7]入口分布器結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中后者是目前顆粒循環(huán)量最高的入口分布器。由圖1可知，新型入口分布器和文獻(xiàn)[7]入口分布器均為圓筒形對稱結(jié)構(gòu)，上部為圓柱形，下部為錐
石油煉制與化工 2022年8期2022-08-09
- 基于介尺度穩(wěn)定性條件的多相流曳力與群體平衡模型
平均作用力，包括曳力、升力、虛擬質(zhì)量力、湍流擴(kuò)散力以及壁面潤滑力等[3]。聚并破碎核函數(shù)針對的是分散相內(nèi)部的相互作用，描述分散相聚并破碎過程的動力學(xué)，包括聚并速率模型、破碎速率模型以及子氣泡分布模型[4,5]。湍流模型用于封閉速度脈動產(chǎn)生的額外應(yīng)力，包括大渦模擬和雷諾平均湍流模型。盡管多流體模型框架經(jīng)過嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，解決了宏觀輸運(yùn)尺度的動量傳遞問題，但將多相流的物理復(fù)雜性轉(zhuǎn)嫁到封閉子模型中，關(guān)鍵科學(xué)問題并沒有解決。從介科學(xué)角度發(fā)展介尺度物理模型，解析多相
化工學(xué)報 2022年6期2022-07-06
- 氣固流化系統(tǒng)多尺度跨流域EMMS建模
2-3]，且相間曳力關(guān)系的合理構(gòu)建是模擬取得成功的關(guān)鍵[2-6]。目前主要有三種相間曳力建模方法。（1）經(jīng)驗參數(shù)修正法[5-8]。通過對比實驗和模擬數(shù)據(jù)，逆推出曳力系數(shù)的修正關(guān)系。例如，根據(jù)實驗獲得的最小流化速度及空隙率對傳統(tǒng)均勻曳力模型進(jìn)行校正[7]；或采用恒定的團(tuán)聚物直徑（dcl）替代均勻曳力模型中的單顆粒直徑（dp）來計算實際曳力系數(shù)[8]等。這類方法的主要缺點是缺乏對物理機(jī)制的分析，因而模型的可拓展性較差。（2）濾波函數(shù)法[3,9-15]。通過濾波
化工學(xué)報 2022年6期2022-07-06
- 氣固流化床介尺度結(jié)構(gòu)形成機(jī)制及過濾曳力模型研究進(jìn)展
15]，氣固相間曳力受到介尺度結(jié)構(gòu)影響的同時也影響著介尺度結(jié)構(gòu)的演化。認(rèn)清二者間相互作用，并構(gòu)建考慮介尺度結(jié)構(gòu)影響的曳力模型，有助于提升反應(yīng)器內(nèi)部流動的預(yù)測能力，是進(jìn)一步探索結(jié)構(gòu)對質(zhì)量和能量傳遞影響的基礎(chǔ)，也是數(shù)值模擬技術(shù)在反應(yīng)器設(shè)計、優(yōu)化、放大及智能控制等方面推廣應(yīng)用的重要前提。近二十年來，諸多研究者在介尺度結(jié)構(gòu)對曳力影響機(jī)理和考慮介尺度結(jié)構(gòu)影響的曳力建模方法方面展開了探索，形成了兩類主流模型：以能量最小原理多尺度（energyminimization
化工學(xué)報 2022年6期2022-07-06
- 二維噴動床 CFD -DEM 模擬中曳力模型的影響
重要的作用力，即曳力的計算需要引入額外的曳力模型，曳力模型的精度很大程度上決定了未解析CFD -DEM模擬的準(zhǔn)確性，因此研究不同曳力模型對模擬結(jié)果的影響具有重要意義。目前，關(guān)于曳力模型的比較研究大多是在傳統(tǒng)流化床中進(jìn)行的[22-24]，有些在噴動床中進(jìn)行的其計算域的離散使用的也是結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格[11]，在非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格噴動床中進(jìn)行的比較研究還未見報道。綜上，本文基于未解析CFD -DEM和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，使用7個曳力模型分別對錐底噴動床內(nèi)氣固兩相運(yùn)動進(jìn)行了數(shù)值模擬
計算力學(xué)學(xué)報 2022年3期2022-07-04
- 基于超聲駐波場的水下顆粒操控研究
到由聲流場產(chǎn)生的曳力的影響。這里的聲流場也是聲波的非線性效應(yīng)產(chǎn)生的，它是由介質(zhì)的黏性衰減導(dǎo)致聲場的空間梯度發(fā)生變化，介質(zhì)振元的凈位移不為零引起的全局流動[14-15]。文獻(xiàn)[16-17]在現(xiàn)有理論的基礎(chǔ)上利用無粘聲波散射理論的遠(yuǎn)場解表示粒子上的輻射力，將此解擴(kuò)展到靠近粒子的近場區(qū)域，然后將其與粒子聲邊界層中不可壓縮的黏性流動問題的解進(jìn)行匹配，重新推導(dǎo)了黏性流體中的聲輻射力公式。本文基于 Bruus的粘性介質(zhì)中的聲輻射力理論，建立了超聲駐波場驅(qū)動下的水下顆粒
聲學(xué)技術(shù) 2022年2期2022-05-17
- 管內(nèi)過冷流動沸騰CFD模型參數(shù)敏感性研究
的相互作用力，如曳力和非曳力等，因此更適合采用兩流體模型描述。體積守恒方程(流場中氣體與液相體積分?jǐn)?shù)(αl、αg)之和為1)：αl+αg=1(1)連續(xù)性方程：(2)動量方程：(3)能量方程：(4)1.2 相間質(zhì)量、能量及動量傳遞氣液相間的質(zhì)量傳遞速率取決于從液體側(cè)和蒸汽側(cè)到相間飽和界面的傳熱。假設(shè)兩相間的能量傳遞均通過交界面進(jìn)行，則有：Qlg=hlga(Tsat-Tl)(5)Qgl=hgla(Tsat-Tg)(6)式中：Qlg和Qgl分別為氣液界面與液相和
原子能科學(xué)技術(shù) 2022年3期2022-03-26
- 基于不同曳力模型的鼓泡流化床CFD-DEM數(shù)值模擬與試驗研究
粒動力學(xué)理論認(rèn)為曳力是氣固兩相流系統(tǒng)中最主要的力，當(dāng)流體施加在顆粒上的曳力平衡顆粒自身重力時，顆粒懸浮[4].不同學(xué)者根據(jù)大量的試驗結(jié)果總結(jié)出多種不同的曳力模型，目前在DEM模型架構(gòu)下，應(yīng)用于流化床中氣固兩相流的曳力模型主要有Ergun，Wen & Yu，Syamal- O′Brien，Gidaspow，Di Felice，Huilin & Gidaspow這6種[5-8].由于試驗環(huán)境以及流化床內(nèi)部流動的復(fù)雜性，在計算顆粒兩相流場時對曳力模型的選擇一直是
排灌機(jī)械工程學(xué)報 2022年1期2022-01-27
- 循環(huán)流化床鍋爐爐膛流動特性數(shù)值模擬進(jìn)展
擬的關(guān)鍵因素——曳力模型，對模擬中多相流模型和曳力模型的耦合進(jìn)行闡述，分析當(dāng)前研究存在的不足，探討未來CFBB氣固兩相流動模擬的發(fā)展方向。1 爐膛流動特性模擬研究進(jìn)展?fàn)t膛內(nèi)固相的流態(tài)化現(xiàn)象是CFBB最典型的特征，模擬須從氣固多相流模型入手。根據(jù)對固相的描述，目前已有的多相流模型分為基于歐拉-歐拉(E-E)方法的雙流體模型(Two Fluid Model,TFM)和基于歐拉-拉格朗日(E-L)方法的離散元(Discrete Element Model,DEM
煤炭學(xué)報 2021年10期2021-11-10
- 基于電場和流場耦合的FCC油漿脫固性能分析
中受到介電泳力、曳力和重力的作用而被吸附到填料球表面，其中介電泳力是顆粒運(yùn)動的主要驅(qū)動力。當(dāng)電介質(zhì)顆粒位于介電液體中時，在非均勻電場的作用下，固相顆粒會被極化成1個偶極子。這是因為電場不均勻時，電場內(nèi)不同位置處的極化電荷受到的電場力不同，不同極化電荷受到的電場力的矢量疊加，固體顆粒表面宏觀上表現(xiàn)為受到1個凈力，即為介電泳力。該理論首先由Phol于1951年提出[23]，顆粒所受介電泳力(FDEP,N)表達(dá)式如式(1)所示。(1)式中：dp表示固相顆粒的直徑
石油學(xué)報（石油加工） 2021年5期2021-09-04
- 三維單旋導(dǎo)向擋板鼓泡流化床內(nèi)氣固流動的CPFD 模擬
法耦合Igci 曳力模型，對三維單旋導(dǎo)向擋板鼓泡流化床內(nèi)的氣固流動進(jìn)行模擬，首先將軸向和徑向時均固含率分布模擬結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比來驗證計算方法的可靠性，隨后考察有、無內(nèi)構(gòu)件時鼓泡流化床內(nèi)的氣泡平均當(dāng)量直徑分布和氣體停留時間分布。2 計算方法2.1 C PFD 數(shù)學(xué)模型使用CPFD Barracuda 軟件對單旋導(dǎo)向擋板鼓泡流化床進(jìn)行模擬。在CPFD 中，氣相被視為連續(xù)相，通過Naiver-Stokes 方程來描述，顆粒被視為離散相，通過拉格朗日框架下的
高?；瘜W(xué)工程學(xué)報 2021年4期2021-09-01
- 高馬赫數(shù)低雷諾數(shù)條件下圓球繞流曳力系數(shù)
引 言圓球繞流曳力系數(shù)（drag coefficient，CD）是流體力學(xué)研究的重要基礎(chǔ)問題，其可作為量化指標(biāo)廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)藥加工、石油化工及能源工業(yè)等領(lǐng)域中。在通常的不可壓縮連續(xù)流體中，圓球繞流曳力系數(shù)CD被認(rèn)為是雷諾數(shù)（Reynolds number，Re）的函數(shù)，一百多年來的國內(nèi)外學(xué)者也對此進(jìn)行了詳盡研究。而在飛行器涉及的高速高空環(huán)境中，往往伴有高馬赫數(shù)的可壓縮性以及高努森數(shù)條件下的稀薄效應(yīng)，CD不僅與Re相關(guān)，還與馬赫數(shù)（Mach num
空氣動力學(xué)學(xué)報 2021年3期2021-06-24
- 基于介尺度曳力模型雙組分顆?；旌系腃FD模擬
現(xiàn)象。雙組分氣固曳力模型的構(gòu)建對于多組分氣固流化床系統(tǒng)的數(shù)值模擬具有十分重要的作用。Beetstra等[16]基于格子玻爾茲曼模擬的方法獲得應(yīng)用于多組分系統(tǒng)的校正因子。Olaofe等[17]使用此校正因子對雙組分流化床內(nèi)顆粒的混合和分離特性進(jìn)行數(shù)值研究，發(fā)現(xiàn)源于直接數(shù)值模擬(direct numerical simulation, DNS)方法的曳力關(guān)系式可以獲得更好的模擬預(yù)測結(jié)果。Zhang等[18]應(yīng)用離散顆粒方法，通過比較顆粒分離程度和氣泡生成頻率對
中國粉體技術(shù) 2021年4期2021-06-23
- 靜電除塵器中納米顆粒運(yùn)動與荷電特性*
蹤(考慮庫侖力、曳力及布朗力)，顆粒的荷電速率利用Lawless和Sparks[12]提出的綜合荷電方程來計算。1.1 氣相控制方程在工業(yè)ESP中，由于離子風(fēng)效應(yīng)的干擾，絕大多數(shù)ESP內(nèi)的流場處于紊流狀態(tài)，只有少數(shù)雙區(qū)ESP能達(dá)到接近層流狀態(tài)[13]。因此，本文采用雷諾時均湍流模型(Reynolds averaged Navior-Stokes model,RANS)對ESP內(nèi)的流場進(jìn)行數(shù)值模擬。對于穩(wěn)態(tài)湍流，控制方程如下：質(zhì)量守恒方程(1)動量守恒方程f
中國科學(xué)院大學(xué)學(xué)報 2021年3期2021-05-18
- 氣井井筒條件下單液滴動力學(xué)特征及其攜帶臨界氣流速
滴為圓球狀，液滴曳力系數(shù)和破碎韋伯?dāng)?shù)分別取為0.44和30，并認(rèn)為若氣流能將環(huán)狀流場中的最大液滴帶出井口，則氣井不會積液。Turner單液滴模型因簡單，便于計算，四十年來被各大油田廣泛應(yīng)用。然而在工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，很多氣井?dāng)y液產(chǎn)氣量與Turner模型預(yù)測值相差較大，為此國內(nèi)外學(xué)者對氣井連續(xù)攜液理論開展了大量的研究工作。Coleman等［3］、Nosseir等［4］、李閩等［5］、周德勝等［6］、王志彬等［7-12］分別考慮油壓、流型(層流或湍流)、液滴群聚效
石油鉆采工藝 2021年5期2021-04-25
- 擬泡-乳曳力模型在大型高溫費(fèi)托流化床反應(yīng)器中的CFD模擬研究
時需要結(jié)合非均勻曳力模型對曳力進(jìn)行修正[10]，以考慮網(wǎng)格尺度內(nèi)未被解析的局部非均勻結(jié)構(gòu)(或稱介尺度結(jié)構(gòu))對氣固流場產(chǎn)生的影響。Wang等[10]采用SGS模型，驗證了使用200倍粒徑粗網(wǎng)格可以得到與試驗結(jié)果一致的固含率分布情況。氣泡作為氣固鼓泡流化床中最典型的非均勻結(jié)構(gòu)特征，對氣固相間曳力具有決定性影響。要建立可靠的非均勻曳力模型，需考慮氣泡尺寸對曳力的影響。然而，現(xiàn)有的非均勻曳力模型均是在雙流體模型的基礎(chǔ)上對傳統(tǒng)氣固曳力進(jìn)行修正，以氣含率函數(shù)的形式體現(xiàn)
潔凈煤技術(shù) 2021年1期2021-04-21
- 液固流化床內(nèi)雙組分顆粒流動數(shù)值模擬
受到周圍流體給的曳力（包含顆粒所受到周圍流場的壓力梯度力）；Fp，coll為顆粒的碰撞力（軟球碰撞模型）［8］。 t時刻固相中的第m相中顆粒p在k-th網(wǎng)格內(nèi)所受到的曳力為：其中，▽pl，k是在k-th網(wǎng)格中心的壓力梯度；Vp是顆粒p的體積；βlm是k-th網(wǎng)格內(nèi)局部的曳力系數(shù)；αsm是固相中m-th相顆粒的體積分?jǐn)?shù)；ul（Xk）是k-th網(wǎng)格內(nèi)液相速度；usm（Xk）是網(wǎng)格內(nèi)m-th相顆粒的局部平均速度。 這里的曳力系數(shù)采用適用于多組分的BVK曳力模型［
化工機(jī)械 2021年1期2021-04-19
- 噴砂沖蝕實驗中顆粒軌跡的數(shù)值預(yù)測*
為砂粒對氣體的反曳力，F(xiàn)M為Magnus 升力的反作用力；Fother為其他的粒子附加力，如虛擬質(zhì)量力等，計算中因空氣密度相對較小而忽略。2.2 粒子追蹤方程忽略其他附加力時，粒子運(yùn)動滿足動量方程常微分方程：式中：up為粒子速度，fD為曳力提供給粒子的加速度，fM為Magnus 升力提供給粒子的加速度，ρp為顆粒密度，d 為顆粒徑，CD為曳力系數(shù)，Re 為顆粒雷諾數(shù)。砂粒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動對其運(yùn)動軌跡具有明顯影響，粒子的角動量方程常微分方程為：3 數(shù)值模型與結(jié)果分
爆炸與沖擊 2021年2期2021-03-10
- 催化裂化中可壓縮湍流氣固兩相數(shù)值模擬
結(jié)果分析3.1 曳力的分布曳力是表示氣固兩相的相互作用和動量傳遞的重要參數(shù)，曳力大小決定了氣流對于催化劑顆粒的運(yùn)動影響[13]。曳力的分布采用Wen&Yu模型：Fdrag=Fden+Fint(9)式中，F(xiàn)drag——曳力Fden——顆粒密相的曳力Fint——顆粒相互作用相的曳力其中：Fint=βintuf(10)Fden=εpβdenuc(11)式中，εp——顆粒的體積分?jǐn)?shù)uc——?dú)饬鞔┻^顆粒的速度uf——?dú)饬骼@過顆粒的速度βint，βden——曳力函數(shù)其
液壓與氣動 2021年2期2021-02-03
- 連續(xù)操作密相流化床顆粒停留時間分布特性模擬放大研究
9]采用EMMS曳力模型預(yù)測了四種不同尺度的甲醇制取烯烴反應(yīng)器的流動特性，認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)模型通常是通過對微尺度流化床實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合得到的，可能并不適用于較大尺寸的反應(yīng)器。Zhang 等[10]采用CFD-DEM 方法證明了在保證流化床底部進(jìn)口氣流均勻的情況下，增加流化床長度對煤和煤矸石顆粒分離程度的影響并不大。此外，Gu 等[11]采用多相流質(zhì)點網(wǎng)格法（multiphase particle-in-cell，MP-PIC）對循環(huán)流化床（circula
化工學(xué)報 2021年1期2021-01-30
- 流化床內(nèi)多組分顆粒傳質(zhì)過程模擬
；p為壓力；β為曳力系數(shù)；為向量微分算子符號；下角標(biāo)j為三維空間中另一個方向。第m相顆粒的壓力張量τmij及動力黏度μm為：(5)(6)式中：η為顆粒彈性恢復(fù)系數(shù)；δ為固相與壁面間夾角的角系數(shù)；g0為徑向分布函數(shù)，是用來描述固相間相對空間位置關(guān)系的統(tǒng)計函數(shù)；μ為動力黏度；μ*為特征動力黏度；α為動力黏度修正因子；下角標(biāo)b為氣泡相。固相間摩擦應(yīng)力的表征引用Srivastava等[13]提出的模型，其中摩擦應(yīng)力pf、臨界狀態(tài)摩擦應(yīng)力pcr和黏性系數(shù)μf為：(7
動力工程學(xué)報 2021年1期2021-01-21
- 流化床中氣固兩相流數(shù)值模擬技術(shù)研究進(jìn)展
顆?？朔夤滔嚅g曳力下落并經(jīng)內(nèi)構(gòu)件的作用均勻分布在床層，CO2氣體既為流化介質(zhì)又參與反應(yīng)，主要解決固體顆粒與氣體反應(yīng)后生成固體顆粒的技術(shù)難題，有效保證了氣固兩相的充分接觸，減少了固體顆粒的軸向返混，提高了反應(yīng)效率。近年來，對氣固流化床的數(shù)值模擬研究主要集中在曳力模型修正和耦合算法、氣固兩相流場分布及固體顆粒的流動特性等方面，但也有少量文獻(xiàn)涉及到傳質(zhì)與反應(yīng)特性的模擬研究。通過對前人工作的總結(jié)，了解了數(shù)值模擬技術(shù)在氣固兩相流方面的研究進(jìn)展與現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展方
化工機(jī)械 2021年3期2021-01-06
- 液固流態(tài)化動態(tài)過程中相間作用力的數(shù)值模擬及實驗驗證
lavalle 曳力模型[14]的可靠性。大量研究結(jié)果表明相間作用力是雙流體模擬的關(guān)鍵因素[15]，理論上包括曳力、升力、虛擬質(zhì)量力和Basset力等[16]，其中曳力是流體對顆粒動量輸運(yùn)的最主要作用力[17]，升力是顆粒周圍非對稱性流場和/或顆粒自身旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的橫向力[18]，虛擬質(zhì)量力和Basset 力為顆粒與流體存在相對加速度時受到的非恒定作用力[19-20]。已有研究[21-23]主要關(guān)注曳力的影響行為，張儀等[23]評價了Gidaspow 和Sya
化工學(xué)報 2020年11期2020-11-18
- 農(nóng)藥霧滴空間運(yùn)行中的變形特征分析
靶標(biāo)撞擊、所受的曳力大小等都有著重要作用，會直接影響霧滴的飄移損失與界面流失等。QUAN 等[31]利用耦合了移動網(wǎng)格相界面追蹤的三維有限體積交錯網(wǎng)格法模擬了液滴在加速氣流中的運(yùn)動情況，分析了液滴的形變狀態(tài)及附近氣流的速度場變化。結(jié)果表明，變形過程中液滴的非穩(wěn)態(tài)曳力總是比同等雷諾數(shù)下液滴的穩(wěn)態(tài)曳力大，同時降低表面張力和黏度會增大液滴的形變量，導(dǎo)致曳力增加，而密度比對液滴動力學(xué)影響不顯著。QU 等[32]用ANSYS Fluent 軟件對非對稱流中的減速液滴
化工進(jìn)展 2020年10期2020-10-20
- 考慮液滴變形和流動條件的氣井連續(xù)攜液預(yù)測新方法
，二者均沒有考慮曳力系數(shù)對攜液能力的影響，將曳力系數(shù)取為常數(shù)，而高度湍流區(qū)雷諾數(shù)的變化對曳力系數(shù)影響較大，從而使模型的計算結(jié)果與現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)存在較大偏差。此后，考慮到曳力系數(shù)隨雷諾數(shù)變化而變化，引入曳力系數(shù)計算模型計算氣井中液滴的曳力系數(shù)，但他們所采用的曳力系數(shù)計算模型不適用于高度湍流區(qū)曳力系數(shù)的計算[5-10]。Nosseir等[11]考慮了不同流動條件下曳力系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系，但其模型將高度湍流區(qū)的曳力系數(shù)取為定值0.2，誤差較大。本文綜合考慮了液滴變
石油與天然氣化工 2020年3期2020-06-29
- 橢球體集合曳力的統(tǒng)計學(xué)分析
曹澤 王京盈ABSTRACT：In this study，Particle-Resolved Simulations（PRS）are performed for suspensions of different ellipsoids that are randomly oriented and the drag forces are calculated for each individual particle in the flow. The inve
科學(xué)導(dǎo)報·學(xué)術(shù) 2020年71期2020-06-21
- 直流電壓下植被燃燒顆粒在火焰間隙中的運(yùn)動分析
燃燒顆粒物在流體曳力和電場力等因素作用下,飄浮到線路下方空間,進(jìn)一步形成較大顆粒鏈并橋接部分間隙,同時顆粒在輸電線路下方漂浮時會使局部電場畸變發(fā)生放電,進(jìn)而造成整個間隙擊穿[11-12].首先分析顆粒荷電情況,許多學(xué)者對于風(fēng)沙荷電、靜電除塵方面的顆粒荷電進(jìn)行了大量研究.劉云鵬、耿江海等分析了沙塵荷電的機(jī)理,并通過試驗探究了沙塵等因素對空氣間隙擊穿的影響,結(jié)論表明在短間隙內(nèi),荷電沙塵會降低擊穿電壓[13-15]；王宇、姚強(qiáng)等分析了在電場下碳?xì)浠衔锶紵男〕?/div>
三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版) 2020年2期2020-04-18
- 補(bǔ)充風(fēng)對水平管高壓密相氣力輸送影響的模擬研究
固滑移速度增大，曳力下降[16]。因此在水平管高壓密相氣力輸送的數(shù)值模擬中需要考慮介尺度結(jié)構(gòu)效應(yīng)。然而先前的數(shù)理模型采用均是Gidaspow 曳力模型[6,8,11]，該曳力模型是基于均勻化的氣固兩相流而構(gòu)建的[17]，未考慮介尺度結(jié)構(gòu)引起的曳力下降，所以不能準(zhǔn)確地描述水平管高壓密相氣力輸送中的非均勻結(jié)構(gòu)輸送特性。補(bǔ)充風(fēng)是高壓密相氣力輸送試驗中一個非常重要的操作參數(shù)，它是由緩沖罐直接引入到輸送管道中的一股風(fēng)量，所以并不會影響煤粉在發(fā)送罐內(nèi)的流化狀態(tài)。但是由化工學(xué)報 2020年2期2020-04-06
- 噴淋液滴在空氣環(huán)境下的運(yùn)動特性
ffman)力及曳力綜合作用。由于本文研究中氣液相密度比約為10-3量級，故附加質(zhì)量力可忽略，又空氣環(huán)境中近似認(rèn)為空氣是靜止的，速度梯度可忽略，因此Magnus力、Saffman力可近似認(rèn)為為零[14]。綜合考慮重力Fg、浮升力Fb和曳力Fd的作用，液滴與時間相關(guān)的動量方程[12]如下：(1)式中：Md為液滴相關(guān)的質(zhì)量，kg；ud為液滴速度，m/s；ua為空氣速度，m/s；Ad為液滴在運(yùn)動方向上的表面積，m2；Vd為液滴的體積，m3；ρa(bǔ)為空氣密度，kg/原子能科學(xué)技術(shù) 2020年1期2020-03-30
- 過冷沸騰多相流模擬及發(fā)動機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)研究＊
力；Fdrag為曳力，是兩相間最主要的力。升力方程為：式中，Cl為升力系數(shù)；αg為氣相體積分?jǐn)?shù)。虛擬質(zhì)量力方程為：式中，ρp為p相的密度；Cvm=0.5為虛擬質(zhì)量力系數(shù)。壁面潤滑力方程為：式中，CWL為壁面潤滑力系數(shù)；nw為指向遠(yuǎn)離墻壁方向的法向單位距離。流體對流體的曳力模型方程為：式中，Δu為兩相間的速度差；CD為曳力系數(shù)；db為氣泡直徑。湍流離散力與曳力關(guān)系密切，其方程為：式中，μtq為動力粘度；δpq=0.75；αp為p相的體積分?jǐn)?shù)。相間作用力除本身汽車技術(shù) 2020年2期2020-02-21
- 預(yù)測傾斜氣井臨界攜液流量新模型
受到浮力、重力和曳力3個力的影響。當(dāng)處于臨界狀態(tài)時，液滴沿氣體流動方向所受合力為0，此時牛頓第二定律可以表示為：R+Frsinθ-FGsinθ=0(1)式中:R表示曳力，N；Fr表示浮力，N；FG表示重力，N。定義液滴變形參數(shù)k為液滴迎風(fēng)面直徑與液滴未變形前直徑之比，即：(2)式中:d為液滴迎風(fēng)面直徑，m；d0為液滴未變形前球形直徑，m。則曳力R、浮力Fr和重力FG分別表示為：(3)(4)(5)式中：CD表示曳力系數(shù)；ρg表示氣體密度，kg/m3；vc表示石油與天然氣化工 2019年3期2019-07-02
- 曳力模型及鏡面系數(shù)對鼓泡床氣固流場的影響
粒受到最大的力是曳力，對其運(yùn)動影響最大，其他作用力如浮力、重力等數(shù)值較小，經(jīng)常忽略不計［6-9］。張佳寶等［10］考察了4種不同機(jī)理的曳力模型對內(nèi)流反應(yīng)器中氣泡運(yùn)動規(guī)律及其下降管中氣含率的影響，獲悉了DBS-Local曳力模型下下降管中的氣含率分布云圖。鄭曉野［11］利用Fluent軟件發(fā)現(xiàn)不同尺寸網(wǎng)格對鼓泡床流態(tài)化效果模型結(jié)果影響極大，利用所開發(fā)的曳力模型可較好地計算兩相流的曳力系數(shù)，能夠準(zhǔn)確地預(yù)測床內(nèi)渦的分布。顆粒動力學(xué)理論常用來研究氣固兩相流之間的相石油化工 2019年2期2019-03-05
- 曳力模型對流態(tài)化兩相流動數(shù)值計算影響的研究
對流態(tài)化模擬中的曳力模型進(jìn)行了論述，分析了EMMS理論在非均勻流動的顆粒團(tuán)尺寸、內(nèi)部固含率等關(guān)鍵參數(shù)上的缺陷、修正方法及實踐驗證結(jié)果。鄭曉野[4]等采用改進(jìn)的曳力模型對2D鼓泡流化床的流化特性進(jìn)行了分析和驗證，得出了更符合實際的模擬結(jié)果。郭雪巖[2]等采用歐拉-歐拉模型對Geldart D類顆粒氣固流化床非定常傳熱流動進(jìn)行了模擬，驗證了6種氣固傳熱模型的壁面?zhèn)鳠嵯禂?shù)實驗關(guān)聯(lián)式。晁東海[5]等模擬了大顆粒流化床在不同密度、布風(fēng)裝置及曳力模型下兩相流動，得到了節(jié)能技術(shù) 2018年5期2018-11-23
- 瞬時有效磨粒數(shù)影響因素仿真研究
僅受到切削液流體曳力作用,而且還受到高梯度磁場的磁力作用[9-10].在此定義若磁性磨粒被鋸絲吸附，則成為瞬時有效磨粒.理論分析進(jìn)入切割區(qū)域前鋸絲周圍磁性磨粒受力情況，綜合考慮磨粒所受的磁力、流體曳力，建立高梯度磁場下磨粒動力學(xué)模型；并利用有限元軟件在一定的磁場強(qiáng)度下，磨漿的供漿方向、供漿速度和切削液動力黏度對瞬時有效磨粒數(shù)影響的仿真研究.1 高梯度磁場中磁性磨粒的受力分析為了分析的方便,將磁性磨粒簡化為球形顆粒，體積為Vp,以其為研究對象,分析其受力情況浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報 2018年5期2018-10-08
- 考慮液滴形狀影響的氣井臨界攜液流速計算模型
迎風(fēng)面面積增加，曳力系數(shù)增大，液滴更易于被氣流攜帶；②單液滴的表面自由能增加，在氣相總湍流動能不變時，液滴最大直徑也相應(yīng)增大。本文在建立模型時做出以下假設(shè)：①液相全部以最大液滴的形式存在；②液滴為橢球形，如圖1所示?；谏鲜黾僭O(shè)，分析了液滴變形對液滴的最大迎風(fēng)面直徑、臨界攜液流速、曳力系數(shù)的影響，提出了新的臨界韋伯?dāng)?shù)與液滴變形參數(shù)的函數(shù)關(guān)系式，并采用了考慮壓力和溫度影響的表面張力計算公式，最終建立了考慮液滴形狀影響的氣井臨界攜液流速計算模型。1.1 液滴最天然氣工業(yè) 2018年1期2018-02-01
- 基于EDEM-CFD耦合的內(nèi)充氣吹式排種器優(yōu)化與試驗
轉(zhuǎn)動過程中所受的曳力值為指標(biāo)，在入口風(fēng)速為30 m/s、前進(jìn)速度為8 km/h的工作條件下對3種不同型孔結(jié)構(gòu)排種盤進(jìn)行圓粒種子排種效果的耦合仿真，分析排種過程中圓粒種子所受曳力的變化情況及清種和壓種性能。仿真結(jié)果表明：同一排種盤中，因大圓粒種子迎風(fēng)面積大于小圓粒種子，所受曳力均大于小圓粒，迎風(fēng)面積大的顆粒更易被清出型孔；徑向內(nèi)開方孔盤型孔內(nèi)氣流對顆粒的曳力及壓附力均較大，且增大了型孔對種子在徑向方向的充填容積，該盤對圓粒種子及混合種子的工作效果均較好。為驗農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報 2017年11期2017-12-04
- 基于能量最小多尺度曳力模型的攪拌槽內(nèi)氣液兩相流計算液體力學(xué)模擬及實驗研究
于能量最小多尺度曳力模型的攪拌槽內(nèi)氣液兩相流計算液體力學(xué)模擬及實驗研究李新菊1，2，管小平2，楊寧2，劉明言1（1天津大學(xué)化工學(xué)院，天津 300350；2中國科學(xué)院過程工程研究所多相復(fù)雜系統(tǒng)國家重點實驗室，北京 100190）采用雙電導(dǎo)探針和歐拉-歐拉雙流體模型對渦輪槳攪拌槽內(nèi)局部氣液分散特性分別進(jìn)行了實驗和三維計算流體力學(xué)（CFD）數(shù)值模擬研究。重點研究了轉(zhuǎn)速對攪拌槽上下循環(huán)區(qū)局部氣含率分布、全槽液相流場和湍動動能的影響。實驗表明，轉(zhuǎn)速對上循環(huán)區(qū)氣含率分化工進(jìn)展 2017年11期2017-11-09
- bubble-based EMMS/PFB模型的建立及在加壓流化床濃相段的應(yīng)用
速度變化；將這種曳力模型應(yīng)用到流化床濃相段的模擬，預(yù)測了床內(nèi)顆粒濃度瞬時分布及沿軸向的時均值分布、顆粒的速度分布等流動行為，使流化床濃相段的氣固流動行為可視化，對流化床的設(shè)計、放大有一定的指導(dǎo)作用。流化床；多尺度；數(shù)值模擬；氣泡；兩相流；流體動力學(xué)引 言加壓流化床（PFB）通過增加氣體密度，強(qiáng)化氣體和顆粒之間的相互作用而改善氣固流動行為，能夠明顯提高氣固接觸效率[1]。相比于傳統(tǒng)常壓流化床，加壓流化床具有幾個明顯的優(yōu)點：氣固接觸和混合效果好[2]，傳熱效率化工學(xué)報 2017年8期2017-10-14
- 考慮界面張力和液滴變形影響的攜液臨界流量模型
常認(rèn)為界面張力及曳力系數(shù)為常數(shù)，忽略溫度及壓力對界面張力、液滴尺寸及液滴變形對曳力系數(shù)的影響，造成預(yù)測攜液臨界流量的結(jié)果與實際結(jié)果有較大差異。為了更準(zhǔn)確預(yù)測氣井?dāng)y液臨界流量，首先通過分段擬合界面張力實驗數(shù)據(jù)，建立界面張力公式，然后引入變形液滴曳力系數(shù)公式及液滴變形程度和液滴尺寸之間的關(guān)系式，得到考慮界面張力和液滴變形影響的攜液臨界流量模型。研究結(jié)果表明，溫度越高，壓力越大，界面張力越小，攜液臨界流量越??；液滴尺寸越大，液滴變形越嚴(yán)重，液滴高寬比越小，曳力系石油鉆采工藝 2017年2期2017-06-05
- 氣泡修正多尺度曳力模型的鼓泡流化床生物質(zhì)氣化分析
）氣泡修正多尺度曳力模型的鼓泡流化床生物質(zhì)氣化分析陳巨輝1,2，殷維杰1，王帥3，于廣濱1，胡汀2，林楓2（1哈爾濱理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150080；2哈爾濱第703研究所燃?xì)廨啓C(jī)室，黑龍江 哈爾濱150036；3哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001）以雙流體模型為框架，氣泡修正多尺度曳力模型描述介觀尺度作用影響，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)方法建立生物質(zhì)氣化模型，模擬了鼓泡流化床內(nèi)生物質(zhì)氣化過程。采用氣泡修正多尺度曳力模型考化工進(jìn)展 2017年4期2017-04-07
- 氣井不同生產(chǎn)條件下液滴曳力系數(shù)變化規(guī)律探討
同生產(chǎn)條件下液滴曳力系數(shù)變化規(guī)律探討鐘華國1，鄒翔2，蔣玉勇2，郭風(fēng)軍2，張沂2，李志敏2（1. 長慶油田分公司第六采氣廠， 陜西 西安 710018； 2. 長慶油田分公司第一采氣廠， 陜西 西安 710018）曳力系數(shù)是推導(dǎo)臨界流速公式的重要參數(shù)，為保證臨界流速公式的準(zhǔn)確性，應(yīng)對曳力系數(shù)的取值及其發(fā)展規(guī)律進(jìn)行分析。本文對液滴曳力系數(shù)的計算公式進(jìn)行了對比優(yōu)選，并以蘇里格氣田實際氣井作為研究對象，計算其在不同產(chǎn)量、壓力和氣液比條件下的曳力系數(shù)值，從而得到該遼寧化工 2017年12期2017-03-19
- 顆粒群繞流傳質(zhì)特性的格子Boltzmann模擬
發(fā)現(xiàn)稀相和密相的曳力系數(shù)存在幾個數(shù)量級的差異［3］，而雙流體模型對微元網(wǎng)格內(nèi)部的平均化處理卻忽略了該非均勻結(jié)構(gòu)的影響。楊寧等［4］利用EMMS模型考慮了宏觀非均勻結(jié)構(gòu)對計算網(wǎng)格的曳力修正，更準(zhǔn)確地預(yù)測了快速流化床的顆粒夾帶量。王維等［5］則將該模型拓展到微元網(wǎng)格內(nèi)，實現(xiàn)每一個網(wǎng)格的兩相結(jié)構(gòu)相關(guān)修正。魯波娜等［6］研究發(fā)現(xiàn)耦合EMMS曳力的雙流體模型具有網(wǎng)格弱相關(guān)性，適合粗網(wǎng)格模擬。Zhang等［7］在傳統(tǒng)均勻曳力模型前乘以一個系數(shù)，以此引入非均勻結(jié)構(gòu)帶來的化學(xué)反應(yīng)工程與工藝 2016年4期2016-09-26
- 基于EMMS模型的氣固鼓泡床的模擬及氣泡特性的分析
9）基于EMMS曳力模型，采用雙流體的方法對氣固鼓泡床內(nèi)的氣固流動特性進(jìn)行模擬，建立基于圖像處理氣泡特性的分析方法，重點研究了不同表觀氣速下氣泡在床層內(nèi)分布特性，包括氣泡平均當(dāng)量直徑、氣泡速度和氣泡球形度的軸向分布，以及氣泡的生命周期。研究結(jié)果表明，小氣泡多集中在床層底部和壁面區(qū)域，而大氣泡多集中在床層中間區(qū)域。隨著表觀氣速的增加，床層高度不斷增加，氣泡的球形度降低，氣泡的大小、出現(xiàn)頻率、上升速度以及生命周期均增加；然而，當(dāng)表觀氣速增大到一定程度，繼續(xù)增加化工學(xué)報 2016年8期2016-09-18
- 基于EMMS模型的攪拌釜內(nèi)氣液兩相流數(shù)值模擬
點研究了采用不同曳力模型時CFD模擬對攪拌槳附近排出流區(qū)兩相流動的預(yù)測能力。模擬結(jié)果表明CFD能準(zhǔn)確地預(yù)測排出流區(qū)的液相速度分布，但采用傳統(tǒng)的Schiller-Naumann曳力一定程度上低估了排出流區(qū)的氣液相間曳力，導(dǎo)致在完全擴(kuò)散區(qū)CFD預(yù)測的分布器和槳葉下方區(qū)域氣含率偏小，而基于氣液非均勻結(jié)構(gòu)和能量最小多尺度(EMMS)方法得到的DBS-Global曳力模型能更準(zhǔn)確地描述完全擴(kuò)散區(qū)氣液攪拌釜內(nèi)流動情況。與傳統(tǒng)曳力模型相比，采用DBS-Global曳力模化工學(xué)報 2016年7期2016-08-06
- 鼓泡塔中氣泡群運(yùn)動的實驗與模擬
形狀、浮升速率和曳力系數(shù)的影響。構(gòu)建了立方體單元胞模型，并根據(jù)雷諾數(shù)的不同選取層流和湍流模型，模擬得到氣泡的浮升速率和曳力系數(shù)與實驗值吻合較好。結(jié)果表明：隨著氣含率及液體黏度的提高，氣泡群浮升阻力增大，浮升速率減少；隨著雷諾數(shù)和氣泡直徑的增加，曳力系數(shù)減小，氣泡浮升速率增大。單元胞模型能較好地反映氣泡群浮升過程中各因素的影響，是處理氣泡群運(yùn)動的有效工具。氣泡群 高速攝像 單元胞模型 曳力系數(shù)鼓泡塔具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、無機(jī)械傳動部件及相間接觸面積大等優(yōu)點化學(xué)反應(yīng)工程與工藝 2016年6期2016-02-10
- 基于CFE的圓柱繞流流場特性分析
分析2．1 升力曳力系數(shù)流體流經(jīng)圓柱體后會對圓柱體作用1個周期性的升力和曳力，一般情況用升力與曳力系數(shù)來表示，升力和曳力系數(shù)是由圓柱體結(jié)構(gòu)和流場性質(zhì)共同決定的，定義如下［5］式中：CL為升力系數(shù)；CD為曳力系數(shù)；FL為升力；FD為曳力；ρ為流體密度；u為來流速度；d為單位長度圓柱的迎流面積。圖4為圓柱繞流模擬的4組模型試驗升力、曳力系數(shù)變化情況，可以發(fā)現(xiàn)升力、曳力系數(shù)變化比較明顯，其中升力系數(shù)最大情況出現(xiàn)在無附屬桿試驗中，而曳力系數(shù)最大情況出現(xiàn)在附屬桿角度石油礦場機(jī)械 2015年4期2015-08-05
- 機(jī)械攪拌反應(yīng)器內(nèi)氣體分布的數(shù)值模擬
運(yùn)動。分析了不同曳力、氣泡誘導(dǎo)湍流、升力、湍流分散力等模型在模擬氣泡分布時的效果，并將模擬結(jié)果與Barigou和Greaves的試驗結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果表明，提出的模擬方法在機(jī)械攪拌反應(yīng)器模擬中能夠得到準(zhǔn)確的氣體分布結(jié)果。機(jī)械攪拌反應(yīng)器；氣泡流；氣液兩相流；數(shù)值模擬機(jī)械攪拌反應(yīng)器廣泛應(yīng)用于礦物加工、濕法冶金、化工工業(yè)、食品工業(yè)、廢水處理等過程工業(yè)。反應(yīng)器內(nèi)通常包含氣、液、固等多相體系，各相之間的混合交互也在一定程度上影響著槽內(nèi)流場。近年來使用計算流體力學(xué)方法有色冶金設(shè)計與研究 2015年3期2015-05-15
- 激波加載單雙圓柱非穩(wěn)態(tài)曳力的數(shù)值研究
載單雙圓柱非穩(wěn)態(tài)曳力的數(shù)值研究陳婉君, 章利特, 施紅輝, 郝李娜, 黃保乾(浙江理工大學(xué)機(jī)械與自動控制學(xué)院, 杭州 310018)采用Fluent軟件對激波誘導(dǎo)單雙圓柱模型繞流場進(jìn)行二維數(shù)值計算,深入研究馬赫數(shù)為1.14的激波與直徑為40 mm的單、雙圓柱模型相互作用時繞柱流場的非穩(wěn)態(tài)曳力的形成機(jī)理。結(jié)果表明:單、雙柱模型(H=1.5)的曳力系數(shù)Cd曲線都存在明顯的波峰和多個波谷結(jié)構(gòu),并以波幅不斷減小的方式逐漸趨于某個穩(wěn)定正值,其中波峰峰值遠(yuǎn)大于穩(wěn)態(tài)值;浙江理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版) 2015年1期2015-05-08
- 金屬顆粒燃燒過程表面曳力變化的數(shù)值研究
顆粒燃燒過程表面曳力變化的數(shù)值研究賀 征, 劉叢林，李 卓，顧 璇，郜 冶(哈爾濱工程大學(xué) 航天與建筑工程學(xué)院，哈爾濱 150001)為了考察固體火箭發(fā)動機(jī)內(nèi)金屬顆粒在生長過程中所產(chǎn)生的非球顆粒受力問題，采用數(shù)值模擬方法，在通過和文獻(xiàn)及實驗數(shù)據(jù)對比驗證確定最佳計算模型的基礎(chǔ)上，對初始半徑為100 μm的鋁顆粒處于不同相變?nèi)紵A段時所受到的曳力進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明，在多相流場中，非球顆粒表面可能存在兩處壓力為零的點，曳力系數(shù)普遍大于其當(dāng)量直徑顆粒的計算結(jié)果固體火箭技術(shù) 2015年4期2015-04-22
- 用流態(tài)化理論分析氣體鉆井?dāng)y巖問題
體流速影響顯著的曳力發(fā)生了變化。2 曳力分析流體以一定的速度繞過顆粒流動時，流體與顆粒之間產(chǎn)生一對大小相等、方向相反的作用力，將流體作用于顆粒上的力稱為曳力。當(dāng)流體自下而上流過顆粒組成的床層時，隨著流體流速的逐漸增大，固體顆粒所受曳力變化顯著，曳力與流體的流速、物性以及顆粒性質(zhì)之間的關(guān)系［5］如圖1所示。顆粒微元面積d S上的曳力為：式中，F(xiàn)d為顆粒所受的總曳力，N；p為壓力，MPa；τw為剪應(yīng)力，N／m2；α為流速與壁面法向夾角，（°）；S為顆粒表面積，天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì) 2013年1期2013-09-12
- 氣液兩相流數(shù)值模擬中U D F的應(yīng)用
右邊第一項為粘性曳力，省略后面兩個項。則曳力公式為：式中：AP第二相氣泡的截面積，m2；ρC第二相氣泡的密度，kg/m3；CD為曳力系數(shù)；vCP為相對速度，m/s。如式（1-4）可知，曳力函數(shù)是壓力梯度的函數(shù)[2]，因此只有電力函數(shù)的正確計算，才能正確計算壓力梯度的變化。然而曳力函數(shù)是通過計算曳力系數(shù)來確定，在FLUENT中曳力系數(shù)CD是雷諾數(shù)Re的函數(shù)如式（1-5）所示：式中：Re為相對雷諾數(shù)；式中：ρq為主相密度為速度向量，m/s；dp為第二相氣泡的直科技視界 2012年34期2012-08-23
- 湍流對磨料水射流中磨料顆粒受力的影響
流對磨料顆粒的拖曳力一直是學(xué)者們研究的重點，但流體湍流對磨料顆粒所受拖曳力的影響規(guī)律則一直沒有確定的結(jié)論。文獻(xiàn)［2－3］研究了湍流對顆粒受力的影響規(guī)律，但該實驗數(shù)據(jù)分散性較大，并且不同實驗的顆粒雷諾數(shù)（以顆粒直徑為長度特征尺度計算得到的雷諾數(shù)）Rep也不盡相同，實驗結(jié)果不具有可比性。1 數(shù)值計算計算是在恒定密度、等溫、不可壓縮和湍流流動條件下進(jìn)行的。采用直接求解雷諾時均輸運(yùn)方程的方法來處理湍流流動中的雷諾應(yīng)力項。流體流動控制方程的具體表達(dá)式和各物理量的具體中國機(jī)械工程 2012年8期2012-07-25
- 基于雙歐拉模型的流化床氣固兩相流場數(shù)值模擬
問題，如氣固相間曳力的選擇、顆粒相間作用機(jī)制、邊界條件處理、湍流模型選取等，研究大多依賴經(jīng)驗技術(shù)和半經(jīng)驗理論.隨著計算機(jī)科學(xué)及數(shù)值分析的不斷發(fā)展，逐漸形成氣固兩相流動數(shù)值模擬學(xué)科，預(yù)報流化床工作的全過程，并為工程流態(tài)化裝置的優(yōu)化和放大設(shè)計提供一種新的手段.人們對氣固流化床內(nèi)兩相流場進(jìn)行研究[1-8]，并取得一些有意義的成果.Alder B J等[4]首次在分子系統(tǒng)相間擴(kuò)散數(shù)值模擬中提出硬球模型.Moon S J等[5]采用數(shù)值方法研究三維振動流化床中黏性顆東北石油大學(xué)學(xué)報 2011年3期2011-11-10
- 噴動床DEM模擬曳力模型評價
內(nèi)運(yùn)動，受到流體曳力、自身重力和顆粒間接觸力等作用力，其中流體曳力是對噴動床進(jìn)行數(shù)值研究時，唯一的相間相互作用力，因此曳力模型的選擇是數(shù)值結(jié)果精確與否的關(guān)鍵.Du Wei［2］等人采用雙流體模型(two fluid model，TFM)對柱錐型噴動床的曳力模型選擇進(jìn)行了研究，Li Jie＆Kuipers J A M［3］對Hill等模型在流化床離散元法(discrete element method，DEM)模擬中的應(yīng)用做了比較，而對于矩形噴動床相同問題的哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報 2011年5期2011-03-23
- 基于 CFD的深水隔水管螺旋列板幾何參數(shù)優(yōu)選
列板的升力系數(shù)和曳力系數(shù)等流場參數(shù)并進(jìn)行對比;以流場參數(shù)為目標(biāo)函數(shù),建立正交數(shù)值模擬試驗,并對螺旋列板幾何參數(shù)進(jìn)行敏感性分析,確定幾何特性對列板性能的敏感度。結(jié)果表明:列板高度和條數(shù)對減振功效和曳力性能都有顯著影響;優(yōu)化的幾何參數(shù)組合可為現(xiàn)場應(yīng)用中螺旋列板的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考。隔水管;渦激抑制;參數(shù)優(yōu)選Key worlds:riser;vortex-induced vibration(V IV)suppression;parameter opt imizat中國石油大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版） 2010年2期2010-01-03
- 補(bǔ)充風(fēng)對水平管高壓密相氣力輸送影響的模擬研究