基于广义弹性模量的普适气固曳力模型的研究

发布时间：2020-12-15 07:03

　　循环流化床内气固两相流系统表现为气体与分散颗粒组成的稀相和气体与颗粒聚团组成的密相共存,属于典型的非均匀非线性系统,而颗粒聚团的存在及其一系列生成、长大、破裂的动态过程对流化床的流动传热过程有着重大影响。因此深入认识研究两相流机理对其工业应用有极其重要的意义。在当前的气固两相流数值模拟研究中,欧拉-欧拉双流体模型因其计算效率较高,网格适应性更强,从而被广泛应用于工业尺度的模拟研究中,但由于其基于颗粒连续性假设,采用气固相间曳力模型描述气固相间的相互作用和动量交换,结果的准确性很大程度上依赖于相间曳力模型的准确与否。大量研究结果表明,高质量流率气固两相流系统中颗粒总是倾向于聚集成团以抵御气体的夹带,这种非均匀结构的存在会对气固相间曳力产生较大的影响,近年来发展起来的多尺度能量耗散最小理论通过对非均匀系统进行多尺度划分并采用多尺度能耗趋于最小的稳定极值条件来封闭方程组,求解出气固相间曳力系数,能有效的描述非均匀曳力的典型特征,成为当前研究非均匀曳力的热点。本文基于双流体模型和多尺度能量耗散最小理论,考虑高质量流率下颗粒间碰撞作用的影响,选取了两个不同的广义弹性模量经验公式,通过引入由固相广... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

二维提升管示意图

三种曳力模型下不同时刻颗粒浓度的瞬时分布云图

同时刻下颗粒浓度的分布发现，聚团的大小和位置处于不断变化中，管内表现为颗粒聚团不断破碎及生成的动态平衡状态。图3-6给出了使用曳力模型1模拟所得到的不同时刻下气体及颗粒速度矢量分布图。从图中可以发现，气体及颗粒速度均呈现为中心区域速度大，越接近壁面速度越小的非均匀分布，而且颗粒速度分布与气体十分相似，但速度值较小，说明颗粒受到气体夹带而运动，对气流变化具有一定的跟随性。同时比较不同时刻下的矢量分布规律可以发现，中心区域的高速区随着时间呈现不规律的 S 型摆动，尤其以底部区域最为明显，对比图 3-5（a）的颗粒浓度分布云图可以看到，当存在大量颗粒聚团的地方


本文编号：2917867