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基于计算流体力学-离散单元法的U形管冲蚀磨损数值模拟研究
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作者 梁景银 许磊 +1 位作者 陈文飞 包士毅 《高技术通讯》 CAS 北大核心 2024年第5期545-554,共10页
采用计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)和切向撞击能模型(SIEM)来研究气固两相流中高速煤粉颗粒冲击导致的U形弯管冲蚀磨损问题。分析了颗粒粒径、气体流速、固体颗粒形状对其冲蚀磨损特性的影响,并验证粗粒化模型应用于此磨损过程的准... 采用计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)和切向撞击能模型(SIEM)来研究气固两相流中高速煤粉颗粒冲击导致的U形弯管冲蚀磨损问题。分析了颗粒粒径、气体流速、固体颗粒形状对其冲蚀磨损特性的影响,并验证粗粒化模型应用于此磨损过程的准确性。结果表明,U形弯头的冲蚀磨损位置主要有3处;磨损率随粒径的增大呈现整体减小的趋势;U形管拱背磨损率随气速的增加而增大,且前2处磨损率峰值位置随气速的增加向入口方向偏移;长椭球对U形管造成的磨损最严重,扁椭球次之,球形最轻;粗粒化CFD-DEM能够基本准确预测U形管冲蚀磨损,且显著降低计算时间。 展开更多
关键词 气固两相流 计算流体力学-离散单元(CFD-DEM) U形管 冲蚀磨损 颗粒形状 粗粒化模型
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基于非解析计算流体力学和离散单元法的大颗粒在流场中的高效率运动模拟 被引量:9
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作者 熊书春 臧孟炎 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第15期6140-6146,共7页
为实现占据多个流体网格的大颗粒在流场中运动的仿真,基于计算流体力学和离散单元法耦合(computational fluid dy namics-discrete element mothod,CFD-DEM),提出了一种新的数值方法。使用黏结颗粒模型将大颗粒近似表示为多个小球形颗... 为实现占据多个流体网格的大颗粒在流场中运动的仿真,基于计算流体力学和离散单元法耦合(computational fluid dy namics-discrete element mothod,CFD-DEM),提出了一种新的数值方法。使用黏结颗粒模型将大颗粒近似表示为多个小球形颗粒黏结而成,基于非解析CFD-DEM方法计算流体对每个小球颗粒的作用力,将所有小球颗粒运动参数的平均值用于描述整个黏结颗粒的运动状态。通过黏性流体中球形大颗粒的沉降运动模拟,比较仿真结果与相关实验数据,结果表明:该方法不仅能准确模拟球形大颗粒的沉降运动,而且与浸没边界法相比计算效率更高。与传统的解析CFD-DEM方法相比,此方法还可以方便且准确地模拟三维情况下非球形大颗粒在流场中的运动。 展开更多
关键词 计算流体力学离散单元 大颗粒沉降 黏结颗粒模型 非球形颗粒
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基于计算流体力学与离散单元法并行计算的煤层气井大粒径岩屑运动规律初探 被引量:12
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作者 邵兵 闫怡飞 +1 位作者 毕朝峰 闫相祯 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第15期42-47,共6页
在计算流体力学与离散单元法(CFD-DEM)耦合并行计算的基础上,对大粒径、非球体岩屑在煤层气井"扩径"井段的沉积及运移规律进行了数值模拟。利用FLUENT建立了井眼交汇处"扩径"井段计算模型。利用DEM软件建立大粒径... 在计算流体力学与离散单元法(CFD-DEM)耦合并行计算的基础上,对大粒径、非球体岩屑在煤层气井"扩径"井段的沉积及运移规律进行了数值模拟。利用FLUENT建立了井眼交汇处"扩径"井段计算模型。利用DEM软件建立大粒径岩屑颗粒的离散元模型。借助集群并行计算优势,首先通过与实验数据的对比证实该CFD-DEM耦合模型的计算精确性、可用性;随后,基于钻井现场岩屑颗粒的采样及对其粒径、形状统计,将岩屑颗粒简化为片状进行计算。对不同粒径岩屑在"扩径"井段的运移及沉积过程进行了模拟再现,量化了粒径对岩屑在该区域的运移能力的影响。研究发现,在通过"扩径"区域时绝大部分的岩屑颗粒将沉积,体现了"扩径"段对大颗粒岩屑的"收纳"作用;岩屑粒径对运移能力有关键影响,粒径岩屑的增加造成其运移能力的指数形式衰减;而钻井液排量的增加对提升携岩能力效果不够明显。分析结果对地下钻井工程具有实际参考意义。 展开更多
关键词 计算流体力学离散单元(CFD-DEM) 煤层气井 大颗粒岩屑 岩屑运移 并行计算
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离散单元法及其在流态化领域的应用 被引量:14
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作者 周池楼 赵永志 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2520-2534,共15页
经过三十余年的发展,离散单元法(discrete element method,DEM)已经发展成为一种广泛应用于过程工程领域中颗粒体系研究的数值方法,特别是将DEM与计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)相结合形成的CFD-DEM耦合方法,已经在流... 经过三十余年的发展,离散单元法(discrete element method,DEM)已经发展成为一种广泛应用于过程工程领域中颗粒体系研究的数值方法,特别是将DEM与计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)相结合形成的CFD-DEM耦合方法,已经在流态化研究领域得到广泛应用。首先对DEM模型进行了综述,包括DEM模型的基本原理、颗粒形状模型、接触力模型、非接触力模型、流体作用力模型等;然后对CFD-DEM耦合方法及其在流态化领域的一些主要应用进行了介绍,包括在流化床、气力输送以及过程工程领域里的一些其他应用。最后对DEM模型以及CFD-DEM耦合方法的发展趋势进行了预测,希望能促进DEM方法的发展,并推动其在过程工程领域中的应用。 展开更多
关键词 离散单元 计算流体力学 流化床 流态化 气力输送
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基于CFD-DEM耦合并行算法的锥形喷动床内离散颗粒数值模拟 被引量:7
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作者 任立波 韩吉田 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期993-998,共6页
基于FLUENT软件的MPI平台,在二次开发框架内通过用户自定义函数文件实现了CFD-DEM耦合并行算法.该并行算法具有随CPU核数增加的较佳扩展性能和良好加速性能.通过构建空隙率标量场、重组基于局部平均并考虑气-固相互作用的气相控制方程,... 基于FLUENT软件的MPI平台,在二次开发框架内通过用户自定义函数文件实现了CFD-DEM耦合并行算法.该并行算法具有随CPU核数增加的较佳扩展性能和良好加速性能.通过构建空隙率标量场、重组基于局部平均并考虑气-固相互作用的气相控制方程,提高了气相控制方程的求解稳定性与收敛性;通过软球模型确定颗粒-颗粒及颗粒-壁面间的相互作用,以曳力模型为基础建立了相间相互作用关系.将该CFD-DEM耦合并行模型应用于锥形喷动床气固两相流动的数值模拟中,结果表明:该CFD-DEM耦合并行模型能较好地模拟锥形喷动床内气固流动行为;锥形喷动床内的颗粒流动经历了鼓泡阶段和稳定流态化阶段;在稳定流态化阶段,物料流动具有明显的周期性.基于锥形喷动床内颗粒相的瞬时速度场,获得了稳定流态化阶段颗粒的时均速度分布规律. 展开更多
关键词 离散单元 计算流体力学 并行算 喷动床
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负压取样过程钻杆转速对煤屑-气流动特性的影响研究
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作者 张宏图 甄泽栋 +1 位作者 李博涛 张欧娅 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第4期94-100,共7页
为探究负压取样过程中钻杆内煤屑-气流动特性,采用计算流体力学与离散单元法(CFD-DEM)耦合模拟法探讨钻杆转速、煤屑质量流量对煤屑输送过程中气固流动速度分布及煤屑输送效率的影响特征。结果表明:钻杆内气流最大轴向速度随着输送距离... 为探究负压取样过程中钻杆内煤屑-气流动特性,采用计算流体力学与离散单元法(CFD-DEM)耦合模拟法探讨钻杆转速、煤屑质量流量对煤屑输送过程中气固流动速度分布及煤屑输送效率的影响特征。结果表明:钻杆内气流最大轴向速度随着输送距离的增加而逐渐减小并趋于稳定,最大切向速度迅速衰减并消失;钻杆转速增加时,气流最大轴向速度变化不大,最大切向速度显著增加;随着钻杆转速增加,煤屑螺旋流更加明显,旋流区距离变长,悬浮区距离变短;进入钻杆的煤屑数量减少,5 m/s速度以上的煤屑分布增多且分散;转动时钻杆内部实际固气比小于设定值,煤屑输送效率随转速的提高先增后减。 展开更多
关键词 负压取样 钻杆转速 煤屑 流动特性 计算流体力学离散单元(CFD-DEM)耦合模拟
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基于CFD-DEM的双流体喷嘴颗粒物去除特性及效率优化研究 被引量:3
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作者 陈波 许尽欢 +4 位作者 李艳英 卢英杰 钟义龙 张哲源 李研彪 《高技术通讯》 CAS 北大核心 2024年第8期895-904,共10页
雾化除尘技术是有效防治大气灾害的重要手段,对于城市、矿山等场所的降尘具有重要意义。双流体雾化喷嘴基于其良好的雾化表现,成为雾化除尘领域的热门研究对象。雾化后雾滴与烟尘颗粒的粘附与沉降过程是双流体喷嘴颗粒物去除的重要步骤... 雾化除尘技术是有效防治大气灾害的重要手段,对于城市、矿山等场所的降尘具有重要意义。双流体雾化喷嘴基于其良好的雾化表现,成为雾化除尘领域的热门研究对象。雾化后雾滴与烟尘颗粒的粘附与沉降过程是双流体喷嘴颗粒物去除的重要步骤。因此,揭示雾滴与烟尘颗粒的粘附与沉降特性对于提升双流体喷嘴颗粒物去除效率具有重要意义,需进一步深入研究。本文基于计算流体力学与离散单元耦合法(CFD-DEM),通过3D设计软件和离散元仿真软件ANSYS、EDEM对双流体喷嘴进行耦合数值模拟仿真,研究颗粒之间的相撞粘附与沉降,得到了不同气液压力比、不同雾滴粒径下雾滴颗粒的速度分布规律,并利用正交数值模拟方法对双流体雾化喷嘴颗粒物去除效率进行研究,得到了各运行参数对颗粒物去除效率的影响规律。结果表明,随着气液压力比的增大,雾滴颗粒最大速度呈增大趋势;雾滴颗粒粒径越小,雾滴颗粒最大速度越大,且加速至最大速度的时间越短;通过极差分析可知,运行参数中对颗粒物去除效率影响因素从大到小依次是雾滴粒径B、气液压力比A、烟尘颗粒粒径D、烟尘颗粒速度C,其最优水平组合为A_(3)B_(1)C_(3)D_(1)。该研究可为双流体雾化喷嘴的颗粒物去除特性研究提供一定的参考。 展开更多
关键词 雾化除尘 流体喷嘴 去除特性 计算流体力学离散单元耦合(CFDDEM) 耦合仿真
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基于DEM-MFBD-CFD方法的冰雪飞溅击打应答器力学研究
8
作者 迟义浩 肖宏 +2 位作者 郄录朝 张智海 路锟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第24期290-297,共8页
严寒地区冰雪飞溅问题对高速铁路运营安全性有直接影响,现场调研发现多处冰块脱落击打应答器的现象,而国内外对此研究尚未见文献报道。采用基于离散元-多柔性体动力学-计算流体力学(discrete element method-multi flexible body dynami... 严寒地区冰雪飞溅问题对高速铁路运营安全性有直接影响,现场调研发现多处冰块脱落击打应答器的现象,而国内外对此研究尚未见文献报道。采用基于离散元-多柔性体动力学-计算流体力学(discrete element method-multi flexible body dynamics-computational fluid dynamics, DEM-MFBD-CFD)耦合分析法,建立车厢底板结冰脱落击打应答器模型,并借助风洞和现场试验结果,验证了模型的可靠性;基于建立的分析模型研究不同列车速度、风压变化、冰块质量等因素对应答器击打的受力影响。结果表明:应答器受到的最大应力随列车运行速度呈现幂函数增长关系,当行车速度增大到350 km/h时,最大应力达15.591 MPa,约为150 km/h时的3.5倍;且随冰块质量增加应答器最大应力呈现先迅速增加后缓慢增长趋势;当横风风速为5~20 m/s作用时,应答器表面所受到的最大应力相差不大,表明横风对冰雪击打应答器作用可忽略不计;为减小冰雪飞溅击打应答器危害,可采取除融雪手段、列车降速等措施。 展开更多
关键词 冰雪飞溅 离散单元 离散-多柔性体动力学-计算流体力学(DEM-MFBD-CFD)耦合分析 应答器 力学响应
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印染污泥-煤粉混烧流化床锅炉内颗粒流化行为数值模拟研究
9
作者 郑小腾 陈星晨 +3 位作者 余焕伟 竺哲明 杜锡勇 许磊 《高技术通讯》 北大核心 2025年第2期214-226,共13页
基于计算流体力学-离散单元法(computation fluid dynamics-discrete element method,CFD-DEM)对含有印染污泥和煤粉颗粒的埋管流化床内气固两相流动力学特性进行了模拟研究。对流化过程中颗粒的混合指数、速度分布、数量比、固含率分... 基于计算流体力学-离散单元法(computation fluid dynamics-discrete element method,CFD-DEM)对含有印染污泥和煤粉颗粒的埋管流化床内气固两相流动力学特性进行了模拟研究。对流化过程中颗粒的混合指数、速度分布、数量比、固含率分布、平均动能分布进行了统计和讨论。实验结果表明,初始上污泥下煤粉填充时,随着气流速度的增大,加剧了煤粉污泥颗粒的分离,过大的气流速度会出现局部完全分离现象。当气流速度达到3.0 m·s^(-1)时,床内煤粉污泥混合填充相较于分层填充时不易发生分离现象。改变流化床内2种颗粒数量的比例时,发现增加煤粉数量可以使污泥分布更加均匀,埋管上方颗粒的平均动能与下方相差较大。 展开更多
关键词 气固两相流 计算流体力学-离散单元 流化床 印染污泥 混合
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基于CFD-DEM耦合的水射流锂-油解聚特征研究
10
作者 严培轩 柳忠彬 +2 位作者 彭帝 杨彪 王志恒 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第12期5266-5272,共7页
锂渣具有很高的回收再利用价值,针对锂渣回收过程中存在的表面保护剂与表面生成物(扩散泵油与氢氧化锂)阻碍回收效率以及在回收过程中存在反应不受控制出现爆炸等问题。提出通过水射流对锂渣表面保护剂与表面生成物进行冲击脱附并防止... 锂渣具有很高的回收再利用价值,针对锂渣回收过程中存在的表面保护剂与表面生成物(扩散泵油与氢氧化锂)阻碍回收效率以及在回收过程中存在反应不受控制出现爆炸等问题。提出通过水射流对锂渣表面保护剂与表面生成物进行冲击脱附并防止反应爆炸的方法,依据锂渣、表面保护剂与生成物氢氧化锂结合关系提出油-锂-氢氧化锂颗粒桥接模型,并在此基础上进一步建立水射流计算流体力学-离散单元法(computational fluid dynamics-discrete element method,CFD-DEM)3组份耦合解聚模型,探讨在不同压力下水射流对油-锂-氢氧化锂桥接模型的冲击解聚特征。结果表明:油-锂-氢氧化锂颗粒黏结键破坏时间与射流压力关系呈反比关系,油-锂-氢氧化锂桥接模型中颗粒黏结键在0.1 MPa射流压力冲击0.05 s后,破坏率能达到95%以上;当射流压力达到0.5 MPa及以上时,黏结键破坏率达到95%时,用时仅0.015 s,可有效去除锂渣表面保护剂的同时,能及时去除氢氧化锂及其形成的泡沫,实现处理安全、高效、连续消化作业。研究成果对水射流技术应用于活泼金属的回收具有较强的指导意义,可应用于锂渣的高效可控安全消化回收领域。 展开更多
关键词 水射流 颗粒分离 - 流体力学-离散单元(CFD-DEM)
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基于CFD-EDEM的抛臂系统多物理场耦合优化
11
作者 宋有年 宋洪涛 +4 位作者 崔震 郭继文 王乾勋 刘秀芝 田延芳 《农业工程》 2025年第6期107-113,共7页
为了探究影响青贮机抛臂系统抛送效率等关键性因素,利用风速计测量抛臂内部风速,同时使用高速摄像机捕捉抛臂内不同位置物料颗粒速度,获得初始试验数据。利用CFD-EDEM耦合对抛臂系统抛送物料的物理运动过程进行仿真模拟,并将仿真结果与... 为了探究影响青贮机抛臂系统抛送效率等关键性因素,利用风速计测量抛臂内部风速,同时使用高速摄像机捕捉抛臂内不同位置物料颗粒速度,获得初始试验数据。利用CFD-EDEM耦合对抛臂系统抛送物料的物理运动过程进行仿真模拟,并将仿真结果与试验数据进行对标,以校准仿真输入参数。在此基础上,通过HyperStudy完成抛臂结构多物理场结构优化,分析不同抛臂结构下抛臂出口颗粒平均速度和进出口压差,获得更优的抛臂结构。仿真验证表明,优化后抛臂出口颗粒平均输出速度提高15.93%。优化后样机与原模型试验结果对比,物料颗粒抛送距离增加175%,减少抛臂结构的磨损,物料颗粒运动一致性也得到较大提高,满足青贮机抛臂出口物料速度高、散落范围小的设计要求。该方法为青贮收获机抛臂系统抛送效率多物理场耦合优化分析提供一种切实可行的技术路线。 展开更多
关键词 离散单元 HyperStudy 计算流体力学 青贮收获机 抛臂 多物理场 结构优化
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二维导流管喷动床离散颗粒动力学模拟 被引量:5
12
作者 赵永志 程易 金涌 《化学工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期24-28,共5页
采用离散单元法(DEM)-计算流体力学(CFD)双向耦合数值方法对二维导流管喷动床进行了模拟,颗粒的运动通过DEM模型描述,而气体的运动用Navier-Stokes方程进行求解,气体和固体颗粒之间的相互作用通过曳力形式传递。文中将DEM和边界元方法(B... 采用离散单元法(DEM)-计算流体力学(CFD)双向耦合数值方法对二维导流管喷动床进行了模拟,颗粒的运动通过DEM模型描述,而气体的运动用Navier-Stokes方程进行求解,气体和固体颗粒之间的相互作用通过曳力形式传递。文中将DEM和边界元方法(BEM)结合起来解决颗粒在具有复杂边界设备内的运动。通过采用BEM+DEM-CFD相结合的方法进行模拟计算,得到了喷动床的最小喷动速度,研究了不同表观气速下床内的流型,得到了二维导流管喷动床的床层压降与表观气速的关系,统计分析了喷射区、环隙区内颗粒的运动速度和相应的空隙率,全面地描述了二维导流管喷动床内的气固流动特征。 展开更多
关键词 离散单元 计算流体力学 喷动床 边界元方
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基于FLUENT软件信息传递模式的离散颗粒流动的并行算法 被引量:4
13
作者 任立波 韩吉田 何海澜 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期963-970,共8页
基于FLUENT软件信息传递模式的MPICH2并行计算平台,在二次开发框架内通过用户自定义函数(User-Defined Function)文件发展了一种非结构网格下拟三维颗粒的CFD-DEM耦合并行算法,该算法具有随CPU核数增加的较佳扩展性和加速性能。通过构... 基于FLUENT软件信息传递模式的MPICH2并行计算平台,在二次开发框架内通过用户自定义函数(User-Defined Function)文件发展了一种非结构网格下拟三维颗粒的CFD-DEM耦合并行算法,该算法具有随CPU核数增加的较佳扩展性和加速性能。通过构建空隙率标量场、重组基于局部平均并考虑气-固相互作用的气相控制方程,气相控制方程的求解稳定性与收敛性明显改善。FLUENT软件和UDF文件分别实现了气相控制方程的并行求解和DEM并行算法,其中DEM并行算法中相邻子域间的颗粒信息传递由MPICH2平台的信息传递宏完成。将该算法应用于球形颗粒鼓泡床及锥型喷动床的气固两相流数值模拟中,数值模拟结果与有关试验结果吻合良好,表明该算法能较好地处理稠密颗粒气固两相流动。 展开更多
关键词 拟三维 离散单元 计算流体力学 并行计算
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大颗粒气力输运的CFD与EDEM耦合计算方法 被引量:3
14
作者 王欢 孙科 +1 位作者 任博扬 宋江涛 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第11期4603-4608,共6页
为掌握冰雹颗粒抛射运动过程规律,以支撑冰雹抛射装置设计,需进行冰雹颗粒气力输运过程计算。通过计算流体力学与离散单元法双向耦合进行冰雹等大颗粒气力输运问题的模拟仿真。通过进行不同气源压力、不同抛射管径、不同抛射管长、不同... 为掌握冰雹颗粒抛射运动过程规律,以支撑冰雹抛射装置设计,需进行冰雹颗粒气力输运过程计算。通过计算流体力学与离散单元法双向耦合进行冰雹等大颗粒气力输运问题的模拟仿真。通过进行不同气源压力、不同抛射管径、不同抛射管长、不同冰雹流量条件下的计算及对比,得到随着气源压力的增大,冰雹抛射速度逐渐增大,气流流量逐渐增大;随着抛射管径的增大,冰雹速度逐渐增大,气流流量平方级增长;随着抛射管长的增大,冰雹速度基本保持不变,气流流量略有减小;随着冰雹流量的增大,冰雹速度逐渐减小,气流流量逐渐减小。 展开更多
关键词 气力输运 冰雹 双向耦合 计算流体力学(CFD) 离散单元(DEM)
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复合固体推进剂双螺杆挤出成型过程DEM-CFD耦合仿真 被引量:4
15
作者 王建 刘皓 +3 位作者 赵亚风 乔晓林 李兴刚 赵慧 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期138-145,共8页
复合固体推进剂含有固体颗粒较多,传统的有限元分析方法难以准确实现复合固体推进剂在双螺杆挤出过程的仿真模拟。离散单元法(DEM)与计算流体力学(CFD)耦合是一种适合复合固体推进剂生产过程仿真的有效方法,但实现难度很大。基于标定的... 复合固体推进剂含有固体颗粒较多,传统的有限元分析方法难以准确实现复合固体推进剂在双螺杆挤出过程的仿真模拟。离散单元法(DEM)与计算流体力学(CFD)耦合是一种适合复合固体推进剂生产过程仿真的有效方法,但实现难度很大。基于标定的接触模型参数通过DEM实现了以铝粉和高氯酸铵为主要组分的固体推进剂固体颗粒在双螺杆挤出输送过程的模拟,利用测得液相黏度模型参数通过DEM-CFD耦合计算实现了固体推进剂固体颗粒与液相在双螺杆挤出过程的耦合仿真。结果表明,通过DEM计算得到的固体推进剂固体颗粒在双螺杆中的输送与实验规律相符;对比DEM-CFD耦合仿真与DEM中固体颗粒仿真结果,可见加入了液相的DEM-CFD耦合仿真物料流动性比未添加液相的DEM固体颗粒更好,物料在螺杆输送段的填充率从20%提升到40%,固体颗粒平均输送速度提升150%,螺杆的受力变化不大。 展开更多
关键词 复合固体推进剂 双螺杆挤出 离散单元 计算流体力学 耦合仿真
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基于CFD-DEM耦合的梯级溜槽的设计与分析 被引量:1
16
作者 孙晓霞 胡枫 孟文俊 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第5期652-656,661,共6页
针对传统物料转运过程中溜槽和输送带磨损严重、出口处粉尘浓度过高的问题,建立含臂架的梯级溜槽几何模型,采用基于计算流体力学与离散单元法(CFD-DEM)耦合的数值模拟方法,分析了臂架对转运溜槽的磨损以及对其出口处粉尘排放浓度的影响... 针对传统物料转运过程中溜槽和输送带磨损严重、出口处粉尘浓度过高的问题,建立含臂架的梯级溜槽几何模型,采用基于计算流体力学与离散单元法(CFD-DEM)耦合的数值模拟方法,分析了臂架对转运溜槽的磨损以及对其出口处粉尘排放浓度的影响。仿真结果表明:含臂架的梯级溜槽可以有效控制物料流的速度和方向,降低对溜槽内表面的冲击磨损,降低出口处的粉尘量。 展开更多
关键词 转运溜槽 计算流体力学离散单元(CFD-DEM)耦合 粉尘
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弯管稀相气力输送CFD-DEM法数值模拟 被引量:29
17
作者 杜俊 胡国明 +1 位作者 方自强 范召 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期134-139,共6页
利用CFD-DEM方法对稀相气固两相流在带有弯管的气力输送管道内的流动特性数值模拟。通过CFD求解连续气相流场,使用DEM求解离散颗粒相运动及受力,为提高仿真速度,模型忽略了空隙度对气相的影响。仿真结果显示了颗粒在弯管内形成颗粒绳及... 利用CFD-DEM方法对稀相气固两相流在带有弯管的气力输送管道内的流动特性数值模拟。通过CFD求解连续气相流场,使用DEM求解离散颗粒相运动及受力,为提高仿真速度,模型忽略了空隙度对气相的影响。仿真结果显示了颗粒在弯管内形成颗粒绳及在垂直管道内颗粒绳分散的过程,并获取了颗粒-颗粒、颗粒-壁面的碰撞信息。对比弯管上下两部分的碰撞情况,颗粒及壁面在弯管下半部分受到的撞击和磨损更严重。通过对气力输送各类工作参数的研究发现,其对管道内气固两相流的流动特性和碰撞情况有着不同程度的影响。气流速度对颗粒绳分散影响甚微,但对弯管内颗粒碰撞强度有明显影响。随着颗粒质量流量的增加,形成的颗粒绳更紧凑、分散速度更慢,并在弯管中形成了阻碍颗粒-壁面碰撞的防护层。弯径比的增加也能加强颗粒绳的紧凑度,减缓颗粒绳的分散速度。 展开更多
关键词 离散单元 计算流体力学 气力输送 稀相
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coarse-grained CFD-DEM方法在不同流态流化床中的模拟验证 被引量:6
18
作者 林俊杰 罗坤 +2 位作者 王帅 胡陈枢 樊建人 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1702-1712,共11页
传统CFD-DEM方法的计算量随着系统内颗粒数目的增加而显著增加,coarse-grained CFD-DEM(粗颗粒)方法将若干个真实颗粒打包成虚拟颗粒从而显著减小系统计算量。在coarse-grained CFD-DEM方法进行应用之前,对其进行广泛的验证是有必要的... 传统CFD-DEM方法的计算量随着系统内颗粒数目的增加而显著增加,coarse-grained CFD-DEM(粗颗粒)方法将若干个真实颗粒打包成虚拟颗粒从而显著减小系统计算量。在coarse-grained CFD-DEM方法进行应用之前,对其进行广泛的验证是有必要的。采用coarse-grained CFD-DEM方法模拟得到不同流态流化床的气固流动特征(固含率、压降、颗粒速度等),与传统CFD-DEM和实验测量吻合较好。另外,系统的计算效率随着粗颗粒放大系数的增加显著提升。研究表明,粗颗粒方法能够以较小的计算精度损失而使计算速度大幅提升,能够适用于大尺度稠密气固流动系统的模拟。 展开更多
关键词 coarse-grained方 离散单元 计算流体力学 流化床 气固两相流 计算效率
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搅拌介质磨机湿法制备荷叶粉及其动力学研究 被引量:1
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作者 俞建峰 赵江 +2 位作者 楼琦 梁洁 王立 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2018年第6期64-69,共6页
采用搅拌介质磨机湿法研磨制备荷叶粉。考察不同搅拌转速下30min内荷叶粉的粒径变化情况,借助研磨过程解析模型进行荷叶粉湿法研磨动力学研究;并基于CFDDEM耦合方法,分析不同搅拌转速下研磨腔剪切率分布和研磨介质平均碰撞能量变化情况... 采用搅拌介质磨机湿法研磨制备荷叶粉。考察不同搅拌转速下30min内荷叶粉的粒径变化情况,借助研磨过程解析模型进行荷叶粉湿法研磨动力学研究;并基于CFDDEM耦合方法,分析不同搅拌转速下研磨腔剪切率分布和研磨介质平均碰撞能量变化情况。结果表明:在500~3 000r/min搅拌转速内,荷叶粉研磨速率随着搅拌转速的增加而增加;提高搅拌转速,流体剪切率增加,研磨介质平均碰撞能量增加;研磨介质平均碰撞能量与荷叶粉研磨速率之间存在线性关系。 展开更多
关键词 搅拌介质磨机 研磨速率 离散单元 计算流体力学
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提升管与下行床颗粒团聚行为的离散颗粒模拟 被引量:25
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作者 赵永志 程易 金涌 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期44-53,共10页
从微观机理出发,采用计算流体力学和离散单元方法(CFD-DEM)结合的模型对二维提升管和下行床气固流动体系进行了数值模拟。模拟选用了粒径为520μm、密度为2620 kg.m-3的球形颗粒和周期性边界条件,展示了气固并流逆重力场和顺重力场运动... 从微观机理出发,采用计算流体力学和离散单元方法(CFD-DEM)结合的模型对二维提升管和下行床气固流动体系进行了数值模拟。模拟选用了粒径为520μm、密度为2620 kg.m-3的球形颗粒和周期性边界条件,展示了气固并流逆重力场和顺重力场运动的颗粒聚团瞬态图像,定性或半定量地揭示了两个不同体系的颗粒微观聚集行为。提升管中颗粒聚团较为严重,且表现明显的颗粒返混现象;下行床中的颗粒聚团比较松散,且具有与宏观流动相同的流速方向,几乎无颗粒返混。通过统计分析获得宏观时均流体力学行为,包括两相的相分布和速度分布,并与文献报道的实验现象进行定性的比较。 展开更多
关键词 提升管 下行床 离散单元 计算流体力学 颗粒聚团
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