密相输运床径向颗粒体积分数分布的研究 被引量：1

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作者 王圣典 阳绍军 +3 位作者 赵凯 曾鑫 徐祥 肖云汉 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期46-49,共4页

在提升管高17 m,内径0.102 m的密相输运床冷态实验装置中,采用B类石英砂颗粒,针对径向颗粒体积分数分布进行了研究。结果表明,径向颗粒体积分数分布不均匀:提升管中心至近壁面附近(r/R=0—0.7),颗粒体积分数较低且基本一致;近壁面处(r/R... 在提升管高17 m,内径0.102 m的密相输运床冷态实验装置中,采用B类石英砂颗粒,针对径向颗粒体积分数分布进行了研究。结果表明,径向颗粒体积分数分布不均匀:提升管中心至近壁面附近(r/R=0—0.7),颗粒体积分数较低且基本一致;近壁面处(r/R=0.7—0.9)颗粒体积分数显著升高;壁面附近(r/R=0.9—0.97)达到最大。增加固体循环流率或降低提升管气量,各径向位置颗粒体积分数都增加。其中壁面附近最为明显,提升管中心至近壁面附近变化较小。文中建立了径向颗粒体积分数分布描述关系式,对于A类颗粒和B类颗粒实验结果都能较好地预测。 展开更多

关键词 密相输运床 气固二相流 径向颗粒体积分数分布

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高体积分数比金属颗粒增强树脂基复合材料弹性模量预测

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作者 赵金峰 朱福先 +2 位作者 庄百亮 杨皓清 周勇权 《机械强度》 北大核心 2025年第6期132-140,共9页

为研究高金属颗粒增强树脂基复合材料的力学性能,基于细观力学理论和细观有限元法预测了该复合材料的弹性模量。首先,制备了复合材料的标准试样,通过单轴拉伸试验测试了其宏观弹性模量,并观测了试样的微观特性。其次,采用基于细观力学... 为研究高金属颗粒增强树脂基复合材料的力学性能,基于细观力学理论和细观有限元法预测了该复合材料的弹性模量。首先,制备了复合材料的标准试样,通过单轴拉伸试验测试了其宏观弹性模量,并观测了试样的微观特性。其次,采用基于细观力学理论的Voigt、Reuss、Mori-Tanaka和广义均值法预测了复合材料的弹性模量。然后,根据试样微观的粒径统计结果,采用高斯分布规律确定了金属颗粒粒径的级配及其数量,采用Python语言编写了颗粒随机投放程序,基于Abaqus平台构建了由颗粒、树脂基体以及界面组成的二维代表性体积单元(Representative Volume Element,RVE)有限元模型。最后,通过理论计算和有限元数值模拟预测了高金属颗粒增强树脂基复合材料的弹性模量。分析结果表明,广义均值模型和有限元模型预测的弹性模量与试验测试结果误差较小,复合材料弹性模量随金属颗粒的增大而增大。 展开更多

关键词 高体积分数比 颗粒增强复合材料 弹性模量 随机分布

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立式上行管内正四面体颗粒群的运动分布特性

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作者 彭德其 周靖强 +5 位作者 冯源 黄治中 谭卓伟 唐明成 彭建国 陈莹 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期130-138,共9页

液固两相流技术广泛应用于换热器的强化传热设计,其关键在于引导低体积分数颗粒运动至壁面以扰动并破坏附近的热边界层,进而实现强化传热效果。颗粒的运动行为是深入解析传热强化机理的关键因素,其中非球形颗粒因其形状的各向异性而具... 液固两相流技术广泛应用于换热器的强化传热设计,其关键在于引导低体积分数颗粒运动至壁面以扰动并破坏附近的热边界层,进而实现强化传热效果。颗粒的运动行为是深入解析传热强化机理的关键因素,其中非球形颗粒因其形状的各向异性而具有更佳的扰动效果以及更为复杂的运动行为。该文以正四面体颗粒群为研究对象,为分析其在立式上行管内液固两相流中的运动分布规律,基于CFD-DEM(计算流体动力学−离散单元模型)耦合方法模拟研究颗粒进口体积分数(1%、2%、3%、4%、5%)和液相进口流速(1.0、1.2、1.5、1.8、2.0 m/s)对管内颗粒群平均速度和颗粒群相对体积分数分布的影响,并通过PIV(粒子图像测速技术)实验验证数值模拟的准确性。结果表明:在研究参数范围内,颗粒群平均速度沿轴向波动,波动幅度随进口流速的增大而加剧,沿径向由中心至管壁递减,分布随流体轴向的充分发展而越发集中;颗粒群相对体积分数沿径向遵循管中心区域和近壁面较高、过渡区域较低的双峰规律;颗粒进口体积分数为1%、液相进口流速为2.0 m/s时,管壁附近的颗粒体积分数最高。 展开更多

关键词 液固两相流 正四面体颗粒 运动特性 速度分布 体积分数分布

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农田土壤颗粒尺寸分布分维及颗粒体积分数的空间变异性 被引量：24

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作者 李毅 李敏 +1 位作者 曹伟 张江辉 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期94-102,共9页

盐渍土膜下滴灌过程中的土壤理化性质存在空间变异性,对灌溉管理有一定影响。该文根据3个不同尺度下土壤采样及颗粒尺寸分布(PSD)测定结果,探讨了土壤PSD分维和颗粒体积分数之间的定量关系,分析了各尺度和综合尺度下土壤PSD分维和颗粒... 盐渍土膜下滴灌过程中的土壤理化性质存在空间变异性,对灌溉管理有一定影响。该文根据3个不同尺度下土壤采样及颗粒尺寸分布(PSD)测定结果,探讨了土壤PSD分维和颗粒体积分数之间的定量关系,分析了各尺度和综合尺度下土壤PSD分维和颗粒体积分数的经典统计特征和地质统计特征,根据颗粒体积分数的半方差函数计算了不同尺度颗粒体积分数的分形维,并做出了等值线图。研究表明,土壤PSD分维与黏粒的体积分数呈正相关关系,黏粒体积分数增大引起PSD分维增加的原因在于细颗粒的比表面积比粗颗粒的大;各尺度土壤PSD分维及颗粒体积分数均无强变异特征;不同尺度下土壤PSD分形维的半方差函数中块金和基台值均非常低;50m尺度土壤PSD分维和黏粒体积分数的等值线图具有类似的集中度和走势,而砂粒体积分数和粉粒体积分数则具有相反的集中度和走势。该研究说明土壤PSD分维和颗粒体积分数都有一定的尺度依赖性。 展开更多

关键词 土壤 分维 尺度 颗粒尺寸分布 空间变异性 颗粒体积分数

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卧式循环流化床锅炉压降和颗粒体积分数分布 被引量：6

5

作者 向杰 李清海 +1 位作者 张衍国 蒙爱红 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期253-259,266,共8页

为了研究卧式循环流化床(Horizontal Circulating Fluidized Bed,HCFB)内的气固流动特性,在带漩涡分离器的HCFB冷态试验台上,以颗粒粒径为87μm、170μm和211μm的玻璃珠为试验物料,采用压差传感器和光纤测量仪研究了颗粒粒径和表观气... 为了研究卧式循环流化床(Horizontal Circulating Fluidized Bed,HCFB)内的气固流动特性,在带漩涡分离器的HCFB冷态试验台上,以颗粒粒径为87μm、170μm和211μm的玻璃珠为试验物料,采用压差传感器和光纤测量仪研究了颗粒粒径和表观气速对床内压降和颗粒体积分数分布的影响.结果表明:炉膛压降主要发生在主燃室,占总压降的90%左右,副燃室和燃尽室的压降很小;主燃室沿程压降和轴向颗粒体积分数均呈指数分布,横向颗粒体积分数呈"环-核"分布;副燃室的颗粒体积分数呈严重偏向的左稀右浓分布,而燃尽室的颗粒体积分数始终很低;随着颗粒粒径的增大,表观气速需分别至少达到1.25m/s、1.50m/s和2.00m/s时才能获得循环流态化状态. 展开更多

关键词 卧式循环流化床 漩涡分离器 压降分布 颗粒体积分数

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煤浆浓度和颗粒分布对煤浆黏度预测的影响 被引量：6

6

作者 刘猛 陈良勇 段钰锋 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期266-270,共5页

采用神华煤制备煤浆,分析了颗粒粒径比λ和小颗粒体积分数ξ对双峰分布浆体黏度的影响,根据浆体黏度的关联式预测了煤浆的黏度并且与实验结果进行了比较。结果表明,采用双峰分布的颗粒制浆可以有效地降低浆体的黏度,同时可以获得较大的... 采用神华煤制备煤浆,分析了颗粒粒径比λ和小颗粒体积分数ξ对双峰分布浆体黏度的影响,根据浆体黏度的关联式预测了煤浆的黏度并且与实验结果进行了比较。结果表明,采用双峰分布的颗粒制浆可以有效地降低浆体的黏度,同时可以获得较大的浆体体积分数。在相同体积分数下,随着颗粒粒径比λ的增加,浆体的黏度迅速下降。当小颗粒体积分数ξdp1为35%时,浆体的黏度最小。采用Ouchiyama模型计算浆体的最大体积分数m与实验值较为吻合,而浆体的本质黏度[μ]基本保持不变。考虑λ和小颗粒体积分数ξ对双峰分布浆体的最大体积分数m的影响,可以采用单峰分布浆体的黏度关联式预测双峰分布浆体的黏度。 展开更多

关键词 颗粒分布 最大体积分数 黏度预测

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SiC_P复合材料筒状件中增强颗粒分布的数值模拟 被引量：1

7

作者 邹茂华 刘昌明 +1 位作者 高鲲 王开 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第6期99-102,共4页

对离心铸造SiCP/ZL104、ZL109复合材料筒状件的颗粒在离心场中的运动特征进行了研究和数值模拟,并将实验结果与模拟结果进行对比。结果表明:在筒状零件的壁厚方向,形成两个区域,颗粒绝大部分偏聚在壁厚的外侧,形成颗粒偏聚区;在壁厚的内... 对离心铸造SiCP/ZL104、ZL109复合材料筒状件的颗粒在离心场中的运动特征进行了研究和数值模拟,并将实验结果与模拟结果进行对比。结果表明:在筒状零件的壁厚方向,形成两个区域,颗粒绝大部分偏聚在壁厚的外侧,形成颗粒偏聚区;在壁厚的内侧,基本没有颗粒,是合金基体区,两种结果在颗粒层厚度方面吻合;高温浇注可制备颗粒呈骤变分布的梯度功能复合材料。 展开更多

关键词 离心铸造 铝基复合材料 SiC颗粒的分布 体积分数 数值模拟

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欧拉颗粒流模型下的近床面风沙跃移速度分布特征 被引量：3

8

作者 刘芳 金阿芳 热依汗古丽·木沙 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第6期2157-2163,共7页

风沙运动中沙粒速度是风沙物理学研究的重要内容,为反映风沙流运动中沙粒相浓度变化及沙粒的速度分布,从多相流的角度出发,运用二维欧拉颗粒两相流模型对风沙的流动过程进行模拟。通过对比实验中沙粒的体积浓度随高度的变化,验证了模型... 风沙运动中沙粒速度是风沙物理学研究的重要内容,为反映风沙流运动中沙粒相浓度变化及沙粒的速度分布,从多相流的角度出发,运用二维欧拉颗粒两相流模型对风沙的流动过程进行模拟。通过对比实验中沙粒的体积浓度随高度的变化,验证了模型的准确性,并在此基础上对沙相的运动信息进行统计分析,得到近床面风沙流的沙相速度分布。统计结果表明:在风沙跃移过程中,沙粒体积分数随高度的变化呈指数衰减,并在近地面附近出现浓度饱和层,饱和层沙粒体积分数的数量级为10-7,且在饱和层上方浓度衰减加快。通过对体积分数大于等于10-7的沙粒速度信息进行统计,得到不同时刻沙相速度分布,并给出相应的速度分布概率密度函数。 展开更多

关键词 风沙流 欧拉颗粒流模型 沙粒速度分布 沙相体积分数

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HPT制备高含量SiC颗粒增强Al基复合材料的性能和致密化行为

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作者 马俊林 李萍 +2 位作者 徐杰 田野 薛克敏 《稀有金属与硬质合金》 CSCD 北大核心 2015年第5期58-63,共6页

采用高压扭转法制备了SiCP/Al基复合材料,分析了不同SiC体积分数复合材料的显微组织、硬度、相对密度及SiC颗粒分布的变化情况,并探讨了SiCP/Al基复合材料在高压扭转变形过程中的致密化机理。结果表明:随着SiC体积分数的增加,复合材料... 采用高压扭转法制备了SiCP/Al基复合材料,分析了不同SiC体积分数复合材料的显微组织、硬度、相对密度及SiC颗粒分布的变化情况,并探讨了SiCP/Al基复合材料在高压扭转变形过程中的致密化机理。结果表明:随着SiC体积分数的增加,复合材料的相对密度不断减小,硬度和SiC颗粒的分布均匀程度均先增大后减小,且硬度沿试样径向呈递增趋势。同时,随着SiC体积分数的增大,SiC颗粒破碎和团聚现象也更为严重。 展开更多

关键词 SICP/AL基复合材料 高压扭转 SiC体积分数 硬度 SiC颗粒分布 致密化

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不同含氧官能团对煤润湿性影响的分子动力学模拟研究 被引量：2

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作者 王岩 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期114-120,共7页

为了探究不同含氧官能团对煤润湿性的影响规律,基于分子动力学(molecular dynamics,MD)理论,构建4个不同含氧官能团模拟系统(—COOH、—OH、—CO及—OCH 3),通过模拟接触角、分子相对体积分数、径向分布函数及相互作用能结果,详细分析... 为了探究不同含氧官能团对煤润湿性的影响规律,基于分子动力学(molecular dynamics,MD)理论,构建4个不同含氧官能团模拟系统(—COOH、—OH、—CO及—OCH 3),通过模拟接触角、分子相对体积分数、径向分布函数及相互作用能结果,详细分析含氧官能团对煤润湿性的影响规律。研究结果表明:模拟平衡后,在—COOH体系中水团簇的接触角为18.65°,相互作用能为-1049.19 kcal/mol,并形成371.64个氢键。在—OH体系中水团簇的接触角为25.37°,相互作用能为-563.83 kcal/mol,并形成178.03个氢键。在—CO体系中水团簇的接触角为30.10°,相互作用能为-444.25 kcal/mol,并形成58.34个氢键。在—OCH 3体系中水团簇的接触角为59.96°,相互作用能为-149.00 kcal/mol,并形成13.25个氢键。水团簇与不同含氧官能团体系的接触角越小,形成的氢键越多,相互作用能绝对值越大,对煤亲水性增强作用越好,这与分子相对体积分数和径向分布函数分析结果一致;不同含氧官能团对煤亲水性增强作用排序为—COOH>—OH>—CO>—OCH 3。研究结果可为研究煤表面润湿性及其应用提供相关参考。 展开更多

关键词 含氧官能团 煤润湿性 分子相对体积分数 径向分布函数 相互作用能 氢键作用

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国外新型水泥浆体系——CemCrete水泥浆体系 被引量：1

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作者 齐奉忠 庄晓谦 +1 位作者 唐纯静 李爽 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2005年第6期78-78,共1页

为解决水泥浆流变性能与水泥石力学性能之间的矛盾，斯伦贝谢公司研究开发了CemCrete技术。该技术基于混凝土水泥浆技术，利用颗粒级配原理，通过优化水泥及外掺料的颗粒直径分布（PSD，Particle Size Distribution），优选3种以上不同... 为解决水泥浆流变性能与水泥石力学性能之间的矛盾，斯伦贝谢公司研究开发了CemCrete技术。该技术基于混凝土水泥浆技术，利用颗粒级配原理，通过优化水泥及外掺料的颗粒直径分布（PSD，Particle Size Distribution），优选3种以上不同直径的颗粒，使单位体积内的固相体积分数增加，降低水灰比，提高了水泥石的抗压强度，降低了水泥石的渗透率。 展开更多

关键词 水泥浆体系 固相体积分数 国外 斯伦贝谢公司 泥浆技术 颗粒级配 直径分布 水泥石 力学性能 流变性能

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DBP和NA在发射药中扩散性能的分子动力学模拟 被引量：8

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作者 丁银凤 梁昊 +1 位作者 丁亚军 肖忠良 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期53-61,I0004,共10页

针对钝感剂在发射药贮存期间的扩散迁移影响发射药服役寿命的问题,采用分子动力学模拟(MD模拟)比较了小分子邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、聚新戊二醇己二酸酯(NA)在发射药体系中的扩散系数,探究了温度和硝化甘油(NG)含量对DBP、NA在双基发射... 针对钝感剂在发射药贮存期间的扩散迁移影响发射药服役寿命的问题,采用分子动力学模拟(MD模拟)比较了小分子邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、聚新戊二醇己二酸酯(NA)在发射药体系中的扩散系数,探究了温度和硝化甘油(NG)含量对DBP、NA在双基发射药中扩散的影响,并分析了扩散机理。结果表明:5℃时DBP和NA在NC基体中的扩散能力相当,扩散系数均在10-12 m^2·s^-1数量级,25℃时DBP与NA的扩散系数分别为1.13×10^-11 m^2·s^-1和5.13×10^-12 m^2·s^-1,65℃时DBP与NA的扩散系数分别为1.88×10^-11 m^2·s^-1和7.57×10^-12 m^2·s^-1,85℃时DBP与NA的扩散系数分别为3.42×10^-11 m^2·s^-1、1.11×10^-11 m^2·s^-1,在相同温度下,钝感剂扩散系数的大小顺序为DBP>NA,这说明NA具有较好的抗迁移特性,该特性在高温时更为凸显;从微观角度分析温度对扩散机理的影响为:高温使原子间氢键作用峰值减小,即DBP、NA与NC的相互作用力减弱,并且体系的自由体积分数也变大,增大了分子运动的有效活动空间,更有利于DBP、NA扩散。DBP、NA的扩散能力随着增塑剂NG含量的增加而增强,添加NG使得DBP、NA与NC的相互作用减弱,因此DBP、NA运动更活跃,扩散能力增强。 展开更多

关键词 钝感剂 扩散系数 径向分布函数 自由体积分数

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