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稀疏颗粒流体系统的微极流体模型描述:以顶盖驱动方腔流为例
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作者 王连 张永超 +1 位作者 楚锡华 孙洪广 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2827-2837,共11页
因粒子和流体介质属性不同,稀疏颗粒流体系统常表现出相反的流动增强和减弱行为.为基于一组方程描述稀疏颗粒流体系统相反的流动行为,文章推荐了微极流体模型,并通过对微结构参数(耦合数和无量纲特征长度)的全面分析,尝试给出描述不同... 因粒子和流体介质属性不同,稀疏颗粒流体系统常表现出相反的流动增强和减弱行为.为基于一组方程描述稀疏颗粒流体系统相反的流动行为,文章推荐了微极流体模型,并通过对微结构参数(耦合数和无量纲特征长度)的全面分析,尝试给出描述不同流动行为的参数区间.首先,梳理微极流体模型和微结构参数的物理意义,基于OpenFOAM库建立了微极流体控制方程的有限体积离散求解方案,并在一维微极泊肃叶流动中验证了其准确性.随后,基于顶盖驱动方腔流,开展了大范围微结构参数组合下的流体动力学行为计算,分析各微结构参数及其组合对流体速度、微转动、动能以及总能的影响规律.结果表明微极流体模型能够描述稀疏颗粒流体系统呈现的流动增强和减弱行为,且存在一个微结构参数临界区间,当耦合数和无量纲特征长度的乘积N·L<20.48时,微极流体模型可描述流动减弱现象;当N·L>28.16时,可描述流动增强现象.微极流体模型较完备的物理参数使得其在描述不同颗粒流体系统行为时更具普适性,有望扩展颗粒流体系统研究的理论基础. 展开更多
关键词 稀疏颗粒流体系统 微极流体模型 微结构参数 流动行为
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颗粒流体系统的非线性数学模型 被引量:1
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作者 欧阳洁 文利雄 李静海 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期360-364,共5页
在实验分析的基础上,建立了反映颗粒流体系统非线性特征的数学模型,定性地描述了颗粒流体系统的历经性及其各种流动状态中的主要非线性特征,从而说明了颗粒流体系统是具有混沌、耗散、有序与无序等复杂特征的非线性系统。
关键词 颗粒流体系统 非线性 混沌 数学模型
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颗粒流体系统的格子Boltzmann数值方法研究进展 被引量:2
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作者 王利民 付少童 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期332-340,共9页
介绍Euler-Lagrange框架下基于格子Boltzmann方法LBM(Lattice Boltzmann Method)发展的两种不同层次(即不同时-空尺度和精度)的颗粒流体系统离散模拟方法,即格子Boltzmann颗粒解析直接数值模拟(LB-based PR-DNS)方法和格子Boltzmann离... 介绍Euler-Lagrange框架下基于格子Boltzmann方法LBM(Lattice Boltzmann Method)发展的两种不同层次(即不同时-空尺度和精度)的颗粒流体系统离散模拟方法,即格子Boltzmann颗粒解析直接数值模拟(LB-based PR-DNS)方法和格子Boltzmann离散颗粒模拟(LB-based DPS)方法,总结了Euler-Euler框架下基于格子Boltzmann双流体模型(LB-based TFM)方面的探索研究。LB-based PR-DNS方法中颗粒尺寸远大于格子步长,能够直接解析出流体在颗粒表面的流动以及颗粒所受完整的动力学信息;LB-based DPS方法中格子步长远大于颗粒直径,其在计算精度、时间耗费和计算效率之间能达到很好的平衡,可获得流体的宏观平均流动及颗粒的运动轨迹信息。LB-based DNS和DPS是探索颗粒流体系统的有力手段,但LB-based TFM应用于模拟颗粒流体系统仍需进一步探索。 展开更多
关键词 颗粒流体系统 格子BOLTZMANN方法 颗粒解析直接数值模拟 离散颗粒模拟 流体模型
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颗粒流体系统Euler/Lagrange模型中自适应三角网格的生成
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作者 欧阳洁 高健 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期671-677,共7页
针对二维颗粒流体系统Euler/Lagrange模型的有限元模拟,建立了三角网格生成的自适应算法。该算法能够根据颗粒分布与颗粒大小自适应地调整网格的疏密程度,使其网格密度在系统边界附近及颗粒边缘附近较大,而在其它地方较小。与此同时,... 针对二维颗粒流体系统Euler/Lagrange模型的有限元模拟,建立了三角网格生成的自适应算法。该算法能够根据颗粒分布与颗粒大小自适应地调整网格的疏密程度,使其网格密度在系统边界附近及颗粒边缘附近较大,而在其它地方较小。与此同时,网格的光滑化也提高了网格质量, 从而为颗粒流体系统介观尺度的有限元模拟奠定了基础。 展开更多
关键词 颗粒流体系统 网格生成 自适应
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《颗粒流体复杂系统的多尺度模拟》介绍
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《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期2085-2085,共1页
本书概述了颗粒流体系统的基本概念以及颗粒流体系统模拟的基础知识,阐述了颗粒流体系统的复杂性及其多尺度结构,总结了作者多年来在颗粒流体复杂系统多尺度模拟方面的工作,展望了颗粒流体系统多尺度模拟研究的发展趋势。详细介绍了... 本书概述了颗粒流体系统的基本概念以及颗粒流体系统模拟的基础知识,阐述了颗粒流体系统的复杂性及其多尺度结构,总结了作者多年来在颗粒流体复杂系统多尺度模拟方面的工作,展望了颗粒流体系统多尺度模拟研究的发展趋势。详细介绍了颗粒流体系统多尺度模拟的能量最小多尺度模型、双流体模型、确定性颗粒轨道模型以及拟颗粒模拟的基本原理、基本方法和相应的数值计算技术,并给出了上述多尺度模拟方法在工业应用中的一些成果。 展开更多
关键词 颗粒流体系统 多尺度结构 系统模拟 复杂系统 能量最小多尺度模型 颗粒轨道模型 数值计算技术 流体模型 基础知识 发展趋势
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基于离散元法的干湿颗粒系统仿真 被引量:1
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作者 邱流潮 张之豪 袁林娟 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期681-684,共4页
介绍了基于离散元法的干湿颗粒系统仿真软件DEMSIM。对于干颗粒系统,DEMSIM可以分析二维和三维颗粒系统的弹性和塑性接触碰撞过程;对于湿颗粒系统,DEMSIM采用传统的液桥模型;对于颗粒-流体系统,DEMSIM采用CFD-DEM细观耦合模型模拟。一... 介绍了基于离散元法的干湿颗粒系统仿真软件DEMSIM。对于干颗粒系统,DEMSIM可以分析二维和三维颗粒系统的弹性和塑性接触碰撞过程;对于湿颗粒系统,DEMSIM采用传统的液桥模型;对于颗粒-流体系统,DEMSIM采用CFD-DEM细观耦合模型模拟。一系列典型算例的模拟分析,验证了干湿颗粒系统仿真软件DEMSIM的精度和有效性。 展开更多
关键词 颗粒材料 离散元法 颗粒-流体系统
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