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固体火箭发动机喷管内气粒两相流动的CFD-DSMC模拟 被引量:8
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作者 吴限德 张斌 +2 位作者 陈卫东 夏广庆 陈茂林 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期707-710,共4页
气相采用Jameson中心差分格式和显式Runge-Kutta法求解可压缩的雷诺时均N-S方程,颗粒相采用DSMC方法描述,采用PSIC耦合算法模拟了JPL喷管中的气粒两相流动,得到了气相和颗粒相的参数分布规律。结果表明,流场中颗粒相含量越高,颗粒相对... 气相采用Jameson中心差分格式和显式Runge-Kutta法求解可压缩的雷诺时均N-S方程,颗粒相采用DSMC方法描述,采用PSIC耦合算法模拟了JPL喷管中的气粒两相流动,得到了气相和颗粒相的参数分布规律。结果表明,流场中颗粒相含量越高,颗粒相对气相的阻碍和加热效应越显著,导致气相马赫数降低、温度升高;在相同颗粒含量的情况下,颗粒粒径越小,也能明显阻碍气相流动,同时对气相的加热效应也更显著;在颗粒确定性轨道模型计算下得到的无粒子区中,仍有少量非连续的颗粒存在。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 喷管 气粒两相流动 CFD DSMC
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固体微推力器气粒两相羽流场的数值模拟 被引量:6
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作者 张斌 毛根旺 +1 位作者 胡松启 陈茂林 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期314-318,共5页
采用DSMC/EPSM混合算法,结合稀薄流中气粒耦合作用模型,开展了固体微推力器羽流场中气粒两相稀薄流动的数值研究,研究了羽流场中气粒两相参数的分布规律和气相组分分离效应。结果表明,气相与颗粒相间的动量传递导致颗粒相的轴向速度显... 采用DSMC/EPSM混合算法,结合稀薄流中气粒耦合作用模型,开展了固体微推力器羽流场中气粒两相稀薄流动的数值研究,研究了羽流场中气粒两相参数的分布规律和气相组分分离效应。结果表明,气相与颗粒相间的动量传递导致颗粒相的轴向速度显著增加,两相间的能量传递导致颗粒相的温度降低,气相对颗粒相作用显著;由于燃气中颗粒相含量较少,颗粒相对气相压强场、温度场和轴向速度场的影响并不明显;羽流场中气相组分分离效应显著,扩散效应导致分子量最小的氢气组分在壁面附近的真实分子数密度远大于其他组分,小分子量气体组分在羽流场中的高度扩散是羽流对固体微推力器壁面产生侵蚀和附着效应的主要原因。 展开更多
关键词 固体微推力器 DSMC/EPSM 气粒两相流动 羽流 组分分离效应
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气粒两相二维后台阶突扩流动的大涡模拟 被引量:5
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作者 王兵 张会强 +3 位作者 虞建丰 王希麟 郭印诚 林文漪 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2003年第5期447-452,共6页
对气粒两相后台阶流动,利用大涡模拟方法模拟气相场,用轨道法模拟颗粒相运动.计算中气相亚格子模式(SGS)采用了标准的Smagorinsky模式,研究了气相场大涡演变规律,并给出了速度时均统计值与实验结果的比较,吻合很好.在此基础上深入研究... 对气粒两相后台阶流动,利用大涡模拟方法模拟气相场,用轨道法模拟颗粒相运动.计算中气相亚格子模式(SGS)采用了标准的Smagorinsky模式,研究了气相场大涡演变规律,并给出了速度时均统计值与实验结果的比较,吻合很好.在此基础上深入研究了不同Stokes数下颗粒的运动规律以及不同入口滑移条件下的颗粒运动规律,进一步对直径为150μm的玻璃微珠进行了模拟,得到了颗粒相速度时均统计结果,并与实验结果进行比较,吻合良好.这为细观框架下研究气粒两相相互作用规律提供了依据. 展开更多
关键词 大涡模拟 轨道法 气粒两相流动 后台阶流动
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宽粒径分布气粒两相圆湍射流特性研究 被引量:4
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作者 范全林 张会强 +2 位作者 郭印诚 王希麟 林文漪 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 1999年第4期416-421,共6页
研究了一种宽粒径分布范围的气粒两相圆湍射流的特性。用ρp= 2 590 kg/m 3、0~200 μm 的玻璃微珠做颗粒相,实验Reynolds 数为5 640,粒气质量比为15% 。用粒子动态分析仪(PDA)详细测量了两相... 研究了一种宽粒径分布范围的气粒两相圆湍射流的特性。用ρp= 2 590 kg/m 3、0~200 μm 的玻璃微珠做颗粒相,实验Reynolds 数为5 640,粒气质量比为15% 。用粒子动态分析仪(PDA)详细测量了两相射流近场(x/D< 15)的流向、径向时均速度、湍动能及颗粒相浓度的分布,分析了Stokes数变化对两相射流的影响。结果表明,宽的颗粒相粒径分布削弱了特定St数颗粒与气相的作用。与单粒径分布的两相圆湍射流颗粒相uνp比气相的uν小一个量级的结论不同,在宽粒径分布的气粒两相水平圆湍射流中,颗粒相的湍动能与气相具有相当的量级。 展开更多
关键词 气粒两相射流 激光测试技术 圆湍射流
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气粒两相平面湍射流拟序结构的大涡模拟 被引量:3
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作者 范全林 张会强 +2 位作者 郭印诚 王希麟 林文漪 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2001年第1期21-25,共5页
:采用 Eulerian/L agrangian方法 ,对空间发展的气粒两相平面湍射流的非定常流动过程进行了数值模拟。以Re数为 130 0 0的平面不可压缩湍射流流动为例 ,气相场采用大涡模拟 ( large- eddy simulaiton,L ES)技术 ,直接求解大尺度涡运动的... :采用 Eulerian/L agrangian方法 ,对空间发展的气粒两相平面湍射流的非定常流动过程进行了数值模拟。以Re数为 130 0 0的平面不可压缩湍射流流动为例 ,气相场采用大涡模拟 ( large- eddy simulaiton,L ES)技术 ,直接求解大尺度涡运动的 Navier- Stokes方程 ,小尺度涡采用标准 Smagorinsky亚格子模式模拟。为了示踪两相射流中气相的运动 ,同时求解了标志物的浓度输运方程。颗粒相的运动用 L agrangian方法直接求解。大涡模拟结果表明 ,在平面射流的过渡区及充分发展区存在丰富的拟序结构及其相互作用。对于稀疏两相射流 ,不同 Stokes数的颗粒运动规律和浓度分布取决于颗粒惯性和气相拟序结构的共同作用。对于 Stokes数小于 10的两相射流 ,颗粒相的瞬时浓度场分布与拟序结构密切相关 。 展开更多
关键词 拟序结构 大涡模拟 气粒两相流动 平面射流
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湍流分离流中颗粒的扩散机制 被引量:4
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作者 邱骁 丁珏 +1 位作者 王忠杰 翁培奋 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期586-596,共11页
后台阶流动包含分离流重要的流动特性,采取欧拉-拉格朗日耦合算法对后台阶分离流动中颗粒扩散运动进行数值研究.气相场采取大涡模拟方法,亚格子模式基于标准的Smagorinsky模式,颗粒相运动采取轨道法模拟.计算所得气相的流向平均速度和... 后台阶流动包含分离流重要的流动特性,采取欧拉-拉格朗日耦合算法对后台阶分离流动中颗粒扩散运动进行数值研究.气相场采取大涡模拟方法,亚格子模式基于标准的Smagorinsky模式,颗粒相运动采取轨道法模拟.计算所得气相的流向平均速度和平均脉动速度与实验结果吻合较好,验证了模型和方法的正确性.基于此,数值分析后台阶两相流动的特性以及流场涡结构的发展和演化过程.结果表明:两相流中颗粒的扩散特性既受到颗粒粒径的影响,又与颗粒和涡结构的相互作用时间有关.后台阶流场中增加结构物时,流场涡结构发生变化,即与扰动源保持一定距离后,涡数量增多,流场中颗粒分布不均匀,较多颗粒聚集在涡的外缘. 展开更多
关键词 后台阶流动 分离流 欧拉-拉格朗日方法 气粒两相流动 大涡模拟
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闪速熔炼精矿喷嘴下料偏析仿真与试验研究 被引量:9
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作者 谢锴 米沙 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期75-79,83,共6页
采用数值模拟和试验验证法对闪速炉精矿喷嘴下料情况进行了研究,分析了物料偏析现象,开发了全新的预分散型精矿喷嘴,并对其下料颗粒运动情况进行了仿真与分析,通过试验验证了精矿喷嘴无偏析预分散技术的先进性。结果表明:传统的奥拓昆... 采用数值模拟和试验验证法对闪速炉精矿喷嘴下料情况进行了研究,分析了物料偏析现象,开发了全新的预分散型精矿喷嘴,并对其下料颗粒运动情况进行了仿真与分析,通过试验验证了精矿喷嘴无偏析预分散技术的先进性。结果表明:传统的奥拓昆普精矿喷嘴下料必然会产生偏析现象,且径向偏析>周向偏析>局部偏析;新预分散型精矿喷嘴中下料管出口颗粒粒度分布非常均匀,无物料偏析现象,很好地解决了下料偏析问题。新型喷嘴在冶炼厂应用中取得了很好效果,降低了烟灰发生率、渣含铜率,抑制了偏析现象的产生。 展开更多
关键词 闪速熔炼 精矿喷嘴 下料偏析 气粒两相流动 数值模拟 奥拓昆普
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悬浮炼铅过程数值仿真 被引量:2
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作者 陈卓 谢德成 +2 位作者 夏中卫 周萍 廖舟 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3344-3350,共7页
应用CFD软件对悬浮炼铅过程进行仿真研究,建立炼铅过程的数值仿真模型,并对该过程开展气、粒两相多场耦合仿真计算。研究结果表明:数值仿真模型基本准确可靠;工业氧经氧焰喷嘴喷入反应塔后,形成明显的圆柱形高速气流柱;反应主要集中在... 应用CFD软件对悬浮炼铅过程进行仿真研究,建立炼铅过程的数值仿真模型,并对该过程开展气、粒两相多场耦合仿真计算。研究结果表明:数值仿真模型基本准确可靠;工业氧经氧焰喷嘴喷入反应塔后,形成明显的圆柱形高速气流柱;反应主要集中在氧焰喷嘴正下方约1m处进行,高温区域位置集中在喷嘴至下方约2m处。通过对其过程的数值仿真研究,可以直观地了解炉内速度场、温度场、气相浓度场以及颗粒轨迹,从而对悬浮炼铅炉的运行维护以及参数优化提供技术指导。 展开更多
关键词 悬浮炼铅 气粒两相 多场耦合 数值仿真
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Insights in active pulsing air separation technology for coarse coal slime by DEM-CFD approach 被引量:1
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作者 董良 赵跃民 +3 位作者 谢卫宁 段晨龙 李浩 华成鹏 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2013年第12期3660-3666,共7页
To research a novel technology for dry coarse coal slime beneficiation and extend its application, active pulsing air separation technology was investigated by DEM-CFD coupling simulation approach. The results show th... To research a novel technology for dry coarse coal slime beneficiation and extend its application, active pulsing air separation technology was investigated by DEM-CFD coupling simulation approach. The results show that the ash content of feed is reduced by 10% 15% and the organic efficiency is up to 91.78% by using the active pulsing air separation technology. The gas solid flow in the active pulsing air classifier was simulated. Meanwhile, the characteristics of particle motion and the separation process of different particles were analyzed, and the mechanical structure of the classifier was also modified to achieve high separation efficiency. Therefore, a novel high-efficiency dry beneficiation technique was advanced for coarse coal slime. 展开更多
关键词 pulsing air coarse coal slime DEM-CFD SEPARATION
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