小Reynolds数下旋转多孔圆柱绕流研究

发布时间：2021-04-17 07:47

　　小Reynolds数均匀来流下旋转多孔圆柱绕流现象在自然界和工业界普遍存在,例如生化过滤器的旋转滤芯的绕流、炉膛中的煤粉颗粒的绕流以及河流中泥沙混合物的绕流等。本文主要研究了二维等温情况时小Reynolds数下单个旋转多孔圆柱的绕流规律,将多孔圆柱简化为均质各向同性多孔介质,因此渗透率为固定值,并独创性地在旋转多孔圆柱内部控制方程中加入了离心力项和科里奥利力项。把流场分为多孔区和外流区两个区,多孔区采用Darcy模型,并同时考虑了由于旋转产生的离心力项与科里奥利力项。外流区则根据圆柱绕流特性划分成近圆柱内区（Stokes区）和无穷远外区（Oseen区）,其中Stokes区采用忽略了粘性力的Stokes模型,Oseen区采用将粘性项近似化为线性项的Ossen模型。在无穷远处采用均匀来流边界条件,在纯流体与多孔圆柱交界面处采用Beavers-Joseph（BJ）滑移边界条件,建立关于流函数的控制方程,并根据渐进展开匹配方法（MMAE）对Oseen区理论解和Stokes区理论解进行耦合,分析推导得到绕流解析解,并在圆柱不旋转且为实心圆柱、圆柱为多孔介质但不旋转及实心旋转圆柱三种极限情形下与先... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

固体床反应发生器

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文1 绪论1.1 课题研究背景及意义多孔介质由固体和孔隙构成，当流体流过多孔介质时，流体与固体壁面接触面大[1]。而在自然界与工业界多孔介质多以多孔圆柱或多孔球的形式存在，例如在生滤器或流化床中圆柱腔体内填满填充介质，当流体流经该腔体时，就可近似看作是圆柱的绕流渗流问题。

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文2 单层旋转多孔圆柱绕流研究与分析本章主要根据单层均质旋转多孔圆柱在小 Reynolds 数均匀来流下的绕流问题建立合适的物理模型，并对物理模型下的微分方程进行理论求解。2.1 问题描述与模型建立考虑一个无限长的均质各向同性旋转多孔圆柱在均匀来流下的绕流问题，圆柱半径为a ，均匀来流的流速为U ，来流方向垂直圆柱轴线，多孔圆柱渗透率为K ,孔隙率为 ，流体动力粘度为 ，运动粘度为*v ，密度为* ，多孔圆柱旋转角速度为 ，顺时针方向为正方向，其示意图如图 2‐1 所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]多孔球三相流化床流动特性的研究[J]. 陆建荣,王助良,刘强,贾胜辉.  工业锅炉. 2006(05)



本文编号：3143077