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不同旋流数下湍流气粒两相流动特性的PDPA实验研究 被引量:4
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作者 柳朝晖 郑楚光 王汉封 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期490-494,共5页
利用相位多普勒仪 (PDPA)系统研究了不同旋流数下突扩旋风筒内气粒两相湍流特性的变化规律 .在相同的进口形状和总风量的条件下 ,分别测量了旋流数为 0、 0 .5和 1.0时气相和颗粒相的轴向、切向的平均速度和脉动速度 .结果表明 :旋流数... 利用相位多普勒仪 (PDPA)系统研究了不同旋流数下突扩旋风筒内气粒两相湍流特性的变化规律 .在相同的进口形状和总风量的条件下 ,分别测量了旋流数为 0、 0 .5和 1.0时气相和颗粒相的轴向、切向的平均速度和脉动速度 .结果表明 :旋流数的变化对轴向速度的分布和切向速度的似固核 -位涡结构 ,以及两相脉动速度和两相湍流各向异性都有比较明显的规律性影响 ;总体上 ,旋流对两相湍流起抑制作用 ,但随旋流数的增大 ,两相湍流脉动及其各向异性都有先减弱 。 展开更多
关键词 气粒两相流 旋流 PDPA测量 相位多普勒仪 流动特性 湍流
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固体火箭发动机内气粒两相流动的SPH-FVM耦合方法数值模拟 被引量:8
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作者 陈福振 强洪夫 +1 位作者 高巍然 周算 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期175-185,共11页
为解决现有数值模型在求解固体火箭发动机内颗粒的燃烧流动等问题时所遇到的难题,基于拟流体模型,采用光滑粒子流体动力学方法 (SPH)求解离散颗粒相,追踪颗粒运动轨迹,采用有限体积方法 (FVM)对气体连续相进行描述,捕捉流场特性,两相间... 为解决现有数值模型在求解固体火箭发动机内颗粒的燃烧流动等问题时所遇到的难题,基于拟流体模型,采用光滑粒子流体动力学方法 (SPH)求解离散颗粒相,追踪颗粒运动轨迹,采用有限体积方法 (FVM)对气体连续相进行描述,捕捉流场特性,两相间通过曳力、压力梯度、热传导、体积分数等参量进行耦合,建立了两种不同坐标系下方法间的耦合框架。耦合方法模拟了喷气推进实验室(JPL)喷管中气粒两相流动过程,得到了气相和颗粒相的参数分布规律,与相关实验结果及离散颗粒模型(DPM)数值模拟结果对比,吻合较好。针对Φ315mm实验发动机工作状态和结构特点,进行了发动机燃烧室内过载条件下的气粒两相流动数值模拟,分析了纵、横加速度载荷对发动机燃烧室内粒子场和聚集带的影响,与已有的数值模拟结果基本吻合。结果表明,新方法求解发动机气粒两相流问题准确可靠,适用于发动机内更为复杂的两相流问题数值模拟。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 气粒两相流 SPH FVM 耦合方法
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饲料工业振动流化床干燥器气粒两相流特性分析 被引量:3
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作者 肖志锋 乐建波 +2 位作者 蒋鹏 刘俊 涂云海 《饲料研究》 CAS 北大核心 2021年第10期102-106,共5页
干燥是饲料工业生产的重要工艺过程之一。振动流化床干燥具有提质、增效、降耗等优点。研究基于计算流体动力学(CFD)建立干燥模型,采用欧拉-欧拉方程描述振动流化床干燥(VFBD)过程中的气固两相流动,采用有限体积法求解该模型,并对干燥... 干燥是饲料工业生产的重要工艺过程之一。振动流化床干燥具有提质、增效、降耗等优点。研究基于计算流体动力学(CFD)建立干燥模型,采用欧拉-欧拉方程描述振动流化床干燥(VFBD)过程中的气固两相流动,采用有限体积法求解该模型,并对干燥室内的气粒两相流进行数值模拟,分析振动频率和入口热空气速度对干燥室气粒两相流动特性的影响。模拟结果表明,振动流化床干燥器的振动频率和进口热空气速度对颗粒饲料的体积分数分布和流态化影响显著,当振动频率12 Hz、进口热空气速度0.8 m/s时,干燥室饲料颗粒流态化最佳,颗粒相体积分数分布均匀。 展开更多
关键词 饲料颗 振动流化床干燥 数值模拟 气粒两相流 振动频率
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基于稀薄气-粒两相流的蒙特卡洛颗粒辐射模型研究
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作者 徐振富 李洁 +2 位作者 石于中 刘英 胡建峰 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期479-484,共6页
在气-粒两相相变模型及液态和固态颗粒碰撞、聚合和分离模型的基础上,发展稀薄条件下考虑颗粒辐射的蒙特卡洛颗粒辐射模型。通过对高超声速稀薄环境中的气-粒两相喷流流场的数值模拟,得到气-粒两相流的流场参数,利用所得流场参数作为颗... 在气-粒两相相变模型及液态和固态颗粒碰撞、聚合和分离模型的基础上,发展稀薄条件下考虑颗粒辐射的蒙特卡洛颗粒辐射模型。通过对高超声速稀薄环境中的气-粒两相喷流流场的数值模拟,得到气-粒两相流的流场参数,利用所得流场参数作为颗粒辐射模型的初始参数进行颗粒辐射计算,同时考虑了有无探照发射时的光谱辐射强度。结果表明,在颗粒浓度较大时计算两相稀薄流的流场参数,考虑颗粒辐射是必要的,并且考虑有无探照发射对光谱辐射强度数值的影响。 展开更多
关键词 稀薄体动力学 辐射 -相流 DSMC方法
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燃油惰气发生器燃烧室气雾两相流场数值模拟
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作者 杜扬 陈思维 张东生 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2007年第1期122-124,共3页
以新型燃油惰气发生器燃烧室为研究对象,对气相采用重整化群(renormalizationgroup,RNG)k-ε双方程模型,对颗粒相采用随机颗粒轨道模型,考虑气雾两相间的耦合作用,采用二阶迎风差分和SIMPLE算法,数值模拟燃烧室内的气雾两相三维流场,得... 以新型燃油惰气发生器燃烧室为研究对象,对气相采用重整化群(renormalizationgroup,RNG)k-ε双方程模型,对颗粒相采用随机颗粒轨道模型,考虑气雾两相间的耦合作用,采用二阶迎风差分和SIMPLE算法,数值模拟燃烧室内的气雾两相三维流场,得到了燃烧室内空气—油雾两相流动动力学特性,比较分析了数值模拟结果与实验数据。研究结果表明,在旋流射流、壁面圆孔射流及燃烧室特殊几何结构的共同作用下,燃烧室内充满旋流,同时存在多个回流区,油气掺混剧烈而充分,有助于燃料点火、稳定火焰和提高燃烧效率。本文结果有助于燃油惰气发生器燃烧室燃烧性能的分析及结构与工艺参数的优化。 展开更多
关键词 安全工程 发生器燃烧室 气粒两相流 重整化群k-ε模型 随机颗轨道模型 数值模拟
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大型切向燃烧锅炉上炉膛屏区两相流场近流线数值模拟 被引量:8
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作者 张泽 徐旭常 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2002年第2期97-102,共6页
本文采用近流线的数值模拟方法 ,在较好地解决了四角切圆炉内流场计算中的伪扩散问题的基础上 ,对炉膛以及屏式受热面区域复杂结构、复杂两相流场进行了数值模拟。结果表明 ,在受到燃烧器喷入气流旋转流动的影响下 ,由于屏式受热面的阻... 本文采用近流线的数值模拟方法 ,在较好地解决了四角切圆炉内流场计算中的伪扩散问题的基础上 ,对炉膛以及屏式受热面区域复杂结构、复杂两相流场进行了数值模拟。结果表明 ,在受到燃烧器喷入气流旋转流动的影响下 ,由于屏式受热面的阻挡和整流作用 ,使上炉膛两侧气粒两相流呈现不同的流动形式 ,且左右两侧颗粒流动特性出现不对称且不均匀的分布 。 展开更多
关键词 炉膛 屏式受热面 气粒两相流 数值模拟 切向燃烧锅炉 扩散
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基于Euler-Lagrange模型的电弧风洞喷管两相流模拟 被引量:5
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作者 罗万清 李海燕 梁剑寒 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2020年第1期16-26,共11页
电弧风洞设备中试验气体采用电弧加热,电极烧蚀产生部分微小金属颗粒进入喷管内部进而形成气粒两相流,由此对喷管流场特性和试验段模型上热载荷等的影响值得关注.通过改进时间步长提高了颗粒跟踪算法的计算效率,并基于动量守恒和能量守... 电弧风洞设备中试验气体采用电弧加热,电极烧蚀产生部分微小金属颗粒进入喷管内部进而形成气粒两相流,由此对喷管流场特性和试验段模型上热载荷等的影响值得关注.通过改进时间步长提高了颗粒跟踪算法的计算效率,并基于动量守恒和能量守恒定律耦合喷管内部气相和颗粒相的流动,采用Euler-Lagrange模型建立了一定简化条件下喷管内部气粒两相流动的数值模拟方法,并对典型算例进行了模拟分析.研究表明在相同的颗粒质量分数条件下,颗粒越小,喷管出口区域的流场越均匀.如果颗粒相质量分数较小,喷管出口位置两相流场和纯气相流场差异不明显.该研究工作为深入研究电弧风洞内部两相流场特性奠定了基础. 展开更多
关键词 电弧风洞 气粒两相流 Euler-Lagrange模型 数值模拟
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喷管两相湍流数值模拟及湍流模型性能评估 被引量:3
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作者 陈良兵 廖紫默 +1 位作者 刘难生 万振华 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期24-34,共11页
研究固体火箭发动机喷管中颗粒质量流率对两相流的影响规律以及不同RANS模型对该问题的预测性能,可为喷管设计等工程应用提供重要参考。在欧拉-拉格朗日(Euler-Lagrange)框架下,通过3D大涡模拟(3D LES)研究了颗粒质量流率对喷管两相流... 研究固体火箭发动机喷管中颗粒质量流率对两相流的影响规律以及不同RANS模型对该问题的预测性能,可为喷管设计等工程应用提供重要参考。在欧拉-拉格朗日(Euler-Lagrange)框架下,通过3D大涡模拟(3D LES)研究了颗粒质量流率对喷管两相流场的影响规律,以3D LES结果作为参考依据,分析了不同RANS模型针对喷管两相流在2D轴对称和3D模拟中的性能。结果表明:由于扩张段内颗粒集中在中轴线附近区域,颗粒质量流率越大,该区域马赫数越低,温度越高;壁面附近存在无颗粒区,故边界层内流动几乎不受颗粒影响。另外,采用不同湍流模型计算得到的颗粒分布与LES基本相同。在2D轴对称RANS模拟中,发现RNG k-ε模型所预测的气相质量流率和喷管比冲与LES结果吻合最好;在高颗粒质量分数下(约30%),不同湍流模型预测的相对比冲损失差别可超过3%。在3D RANS模拟中,发现Realizable k-ε模型表现出最佳的综合性能,所预测的物理量沿中轴线分布的准确性均优于其他模型。当颗粒质量分数约为31.2%时,Realizable k-ε模型所预测的比冲为与LES结果相比误差仅1.56%。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 喷管 气粒两相流 湍流模型 欧拉-拉格朗日方法
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固体火箭发动机两相内流场的连续介质-离散颗粒耦合混合模型数值模拟 被引量:3
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作者 周伟 谢飞 +1 位作者 宁超 苏庆东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1107-1117,共11页
为解决含Al推进剂固体火箭发动机内流场两相流动的数值模拟问题,采用将颗粒相视为连续介质和离散颗粒相结合的综合方法,建立起气相与颗粒相的双向耦合混合模型。针对颗粒类型与粒径尺寸的不同,采用拉格朗日法描述大粒径颗粒,平衡欧拉法... 为解决含Al推进剂固体火箭发动机内流场两相流动的数值模拟问题,采用将颗粒相视为连续介质和离散颗粒相结合的综合方法,建立起气相与颗粒相的双向耦合混合模型。针对颗粒类型与粒径尺寸的不同,采用拉格朗日法描述大粒径颗粒,平衡欧拉法描述小粒径颗粒,克服了现有模型难以全面考虑颗粒尺寸效应而使模拟精度下降的困难,通过算例验证了该混合模型的有效性和准确性。针对含Al推进剂固体火箭发动机内流场湍流气粒两相流动进行了数值模拟,分析了不同粒径尺寸颗粒的分布及其对发动机内流场和结构性能的影响情况。结果表明,大颗粒粒径在跨喷管段变化明显,平均减小30%。粒径40μm以上的颗粒易破碎,且燃烧效率进入平台区,较10μm颗粒下降50%以上,其Al含量均大于60%。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 拉格朗日法 平衡欧拉法 耦合混合模型 气粒两相流
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平面湍流射流拟序结构与颗粒的双向耦合作用
10
作者 罗坤 金晗辉 +1 位作者 樊建人 岑可法 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期302-305,共4页
运用大涡模拟方法研究了气粒两相平面湍流射流中拟序结构与颗粒间的双向耦合作用 .在考虑颗粒相的反作用后 ,气相运动采用Smagorinsky提出的亚网格尺度模型模拟 ,颗粒相运动采用Lagrangian方法跟踪 .在不同的质量携带率条件下 ,对Stoke... 运用大涡模拟方法研究了气粒两相平面湍流射流中拟序结构与颗粒间的双向耦合作用 .在考虑颗粒相的反作用后 ,气相运动采用Smagorinsky提出的亚网格尺度模型模拟 ,颗粒相运动采用Lagrangian方法跟踪 .在不同的质量携带率条件下 ,对Stokes数等于 2 5的颗粒 ,考察了颗粒相对气相流场拟序结构的反作用以及颗粒自身的运动扩散特性 ,发现了颗粒对流场的反作用存在两面性 :低质量携带率的颗粒在流场发展的初期阶段延迟了湍流拟序结构的发展 ;对于质量携带率较高的情况 ,在流场发展到一定阶段后则促进了湍流拟序结构的发展 ,颗粒的扩散反过来也得到了相应的加强 ,形成了气粒两相间的“共振” .此外 。 展开更多
关键词 平面湍流射流 拟序结构 双向耦合作用 扩散 气粒两相流 大涡模拟方法
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第四届国际多相流会议简介
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作者 周力行 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期625-626,共2页
关键词 第四届国际多相流会议 泡-液体相湍流 相流数值模拟 大涡模拟 气粒两相流 流体力学
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输煤巷道煤尘扩散的数值模拟 被引量:15
12
作者 刘少虹 许振良 《科学技术与工程》 2007年第21期5672-5674,共3页
研究了井下皮带输煤巷道中煤尘的扩散规律。提出煤尘扩散的数学模型,对空气流运动采用雷诺平均数值模拟,再与澳博利恩公式耦合模拟出巷道中煤尘的浓度分布。选取三种不同大小的煤尘分别进行模拟。选定五个观测点,分别绘出浓度在y向的变... 研究了井下皮带输煤巷道中煤尘的扩散规律。提出煤尘扩散的数学模型,对空气流运动采用雷诺平均数值模拟,再与澳博利恩公式耦合模拟出巷道中煤尘的浓度分布。选取三种不同大小的煤尘分别进行模拟。选定五个观测点,分别绘出浓度在y向的变化曲线,揭示了煤尘的起尘规律以及煤尘的颗粒直径对起尘浓度的影响。研究表明颗粒的起尘浓度与颗粒直径成反比。巷道中的气粒两相流从非均质流向均质流演化,演化的速度与颗粒的直径成正比。呼吸性煤尘起尘浓度大,煤尘颗粒主要集中在输送带到其上方1 m处。 展开更多
关键词 输煤巷道 湍流运动 雷诺平均数值模拟 气粒两相流 弥散
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微喷混合问题的初步研究 被引量:4
13
作者 孙海权 王裴 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B04期90-92,共3页
基于颗粒轨道模型,采用二元碰撞假设,在二维拉氏流体动力学程序上实现了气-粒两相混合程序的研制。使用气-粒两相混合程序对不同充气压力条件下的微喷混合问题进行了数值模拟,给出了喷射场随时间演化过程,计算结果与实验定性一致。
关键词 -相流 数值模拟 轨道模型
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双进双出磨煤机内流场的数值模拟
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作者 任志宇 姚军 《动力工程》 CSCD 2000年第5期896-899,共4页
基于 40· 5 3型双进双出磨煤机实际工况条件 ,对双进双出磨煤机内流场进行了数值模拟。通过分析磨煤机入口风速和磨煤机填充率对内部流场的影响规律 ,获得了一些有利于磨煤机的研磨、干燥、气力选粉和输粉过程的相关条件。图 5表 2参
关键词 双进双出磨煤机 湍流 数值模拟 流场 气粒两相流
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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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