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基于DEM-PPM方法的非球形颗粒流动特性
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作者 陈巨辉 张谦 +6 位作者 李丹 李魏康 陈轲 周欢 ZHURAVKOV Michael LAPATSIN Siarhel 姜文锐 《化工进展》 北大核心 2025年第6期3382-3392,共11页
将颗粒形状简化为球形进行模拟会导致模拟与实际情况相差较大,多面体法(polyhedral particle method,PPM)能够提供更准确的几何表示和碰撞检测,基于离散单元法(discrete element method,DEM)耦合PPM法对非球形颗粒建模,结合非球形Ganse... 将颗粒形状简化为球形进行模拟会导致模拟与实际情况相差较大,多面体法(polyhedral particle method,PPM)能够提供更准确的几何表示和碰撞检测,基于离散单元法(discrete element method,DEM)耦合PPM法对非球形颗粒建模,结合非球形Ganser曳力系数耦合Di Felice曳力模型,采用适用于非球形颗粒的Di Felice-Ganser曳力模型。本文基于DEM-PPM方法模拟非球形颗粒在鼓泡流化床内的流动并分析其运动特性。对比非球形颗粒与球形颗粒在流化床中的运动过程,得到非球形颗粒和球形颗粒的颗粒数量、颗粒速度及颗粒旋转速度的分布,并计算各时刻的Lacey混合指数。结果表明,圆柱颗粒床层高度大于球形颗粒的床层高度,且圆柱颗粒的旋转速度远高于球形颗粒旋转速度。在球形颗粒的运动过程中,颗粒分布较为均匀,而在圆柱颗粒的运动过程中,颗粒更易于聚集。随着流化床高度的增加,圆柱颗粒的速度和旋转速度逐渐增大。圆柱颗粒在两侧分布较多,且两侧颗粒具有较大的速度与旋转速度。流化床中各层圆柱颗粒数量到达一定数量造成颗粒堆积后,随着颗粒数量的增加,颗粒速度和颗粒旋转速度减小,颗粒所受曳力增大。气泡的产生和破碎会促进圆柱颗粒混合,圆柱颗粒在流化床内混合效果较好。 展开更多
关键词 多面体法 非球形颗粒 离散单元法 鼓泡流化床 数值模拟
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