环形管道内气固两相流动参数的数值计算与ECT三维测量
发布时间：2021-06-22 05:44
工业生产中多相流流动应用广泛,其热工过程复杂,生产中部分流动参数设置仍然依靠经验,研究人员对气固两相流的运动机理和规律进行了大量研究,但是针对环形空间的应用场合研究相对较少,无论数值模拟和实验研究因其速度场,温度场分布复杂,影响因素较多,相关检测手段较少。本文针对环形空间,使用计算流体力学的方法进行数值计算,使用离散相模型（DPM）和双流体模型对低浓度和高浓度气固两相流进行模拟。DPM中,运用欧拉法模拟气体的流动,拉格朗日粒子追踪法模拟不同粒径的固体颗粒在不同的气力速度下在水平直管段的轨迹分布,分别分析不同粒径与风速对颗粒运动与聚集情况的差异。模拟结果表明,相同风速下,粒径较小的颗粒受到空气曳力影响较大,在管道中运动具有随机性,粒径较大的颗粒受到重力影响较大,在环形管道底部由空气平稳吹出。在颗粒直径相同时,风速越大,颗粒受到空气的曳力越大,并在内管道出口附近跟随空气形成漩涡,不利于颗粒的输运。双流体模型中,对只受重力作用下的倾斜管段内的固相流体的流速进行了模拟,计算出监测点的流速。在此基础上搭建了使用直接三维电容层析成像（ECT）实验台,进行三维ECT直接成像实验,针对环形空间设计了双...
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ECT系统构成图
送过程将直接影响开采效率及安全，将封闭的钻井过程可视化，降低石油事故发生率，优化钻井工艺及设计结构，减少生产成本，进而提高能源利用率。图4-1 实验系统原始模型图为模拟该过程，本文使用 GAMBIT 软件对其物理模型进行建模，如图 4-2所示。将实际系统抽象成两个半径不同的同心管，与上图对应，内管代表水平钻，外管代表钻开后的大地。内外管 A 端平齐，B 端外管比内管长 100mm，外管 B 端封闭。空气从内管的 A 端吹入，从 B 端吹出
作为颗粒入口的圆形半径为 5mm。后文中提到的电容层析成像传感器的尺寸与这里设计的尺寸相同。图4-2 环形管道几何结构 图4-3 环形空间网格划分对环形空间划分网格，如图 4-3所示，采用 cooper和 Tgrid 结合的方法对其
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于EEMD与分形盒维数的气固两相流流型识别[J]. 张肖,李林,胡红利. 西北大学学报(自然科学版). 2016(02)
[2]浓度对光脉动法气固两相流颗粒粒径测量的影响[J]. 杨斌,何渊,周骛,姜勇俊,蔡小舒. 中南大学学报(自然科学版). 2016(03)
[3]气固两相流超声过程层析成像系统研究[J]. 田昌,苏明旭,顾建飞. 仪器仪表学报. 2016(03)
[4]基于DPM模型的PDC钻头井底岩屑黏附规律研究[J]. 陈修平,邹德永,李东杰,汤晶,魏玉皓,王伟. 石油机械. 2015(08)
[5]稠密气固两相流颗粒质量流量测量方法研究[J]. 张虎,胡春波,孙海俊,邓哲,徐义华. 固体火箭技术. 2015(01)
[6]基于气固两相流的反循环潜孔钻头柱齿拓扑优化设计[J]. 张青春,卿启湘,刘杰. 工程设计学报. 2014(04)
[7]基于CFD的排屑管路弯头局部冲蚀磨损研究[J]. 黄勇,王雪东,王京印,张锐. 石油机械. 2014(02)
[8]基于Mixture模型的叶片式抛送装置内气固两相流模拟[J]. 翟之平,杨忠义,高博,李健啸. 农业工程学报. 2013(22)
[9]基于双截面ECT的气/固两相流参数检测系统[J]. 杨道业,施源,徐锌锋. 仪器仪表学报. 2013(09)
[10]空气钻井潜孔钻头气固两相流数值模拟[J]. 祝效华,凌玉梅,童华. 中南大学学报(自然科学版). 2011(10)
博士论文
[1]直接三维ECT传感器及重建算法的研究[D]. 王伊凡.沈阳工业大学 2014
[2]气固两相流中微细颗粒沉积与扩散特性的数值研究[D]. 刘洪涛.重庆大学 2010
[3]多相流的电容层析成像图像重建研究[D]. 雷兢.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2008
[4]电容成像技术在热物理量测量中的应用研究[D]. 董向元.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2006
[5]高浓度气固两相流的数值模拟研究[D]. 马银亮.浙江大学 2001
硕士论文
[1]基于FLUENT的气力输送浓相气固两相流数值模拟[D]. 何成.广东工业大学 2014
[2]直接三维电容层析成像传感器优化及重建算法的研究[D]. 许鑫.沈阳工业大学 2014
[3]旋风分离器内气固两相流流场数值模拟[D]. 宋勇.东北大学 2011
本文编号：3242244
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ECT系统构成图
送过程将直接影响开采效率及安全，将封闭的钻井过程可视化，降低石油事故发生率，优化钻井工艺及设计结构，减少生产成本，进而提高能源利用率。图4-1 实验系统原始模型图为模拟该过程，本文使用 GAMBIT 软件对其物理模型进行建模，如图 4-2所示。将实际系统抽象成两个半径不同的同心管，与上图对应，内管代表水平钻，外管代表钻开后的大地。内外管 A 端平齐，B 端外管比内管长 100mm，外管 B 端封闭。空气从内管的 A 端吹入，从 B 端吹出
作为颗粒入口的圆形半径为 5mm。后文中提到的电容层析成像传感器的尺寸与这里设计的尺寸相同。图4-2 环形管道几何结构 图4-3 环形空间网格划分对环形空间划分网格，如图 4-3所示，采用 cooper和 Tgrid 结合的方法对其
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于EEMD与分形盒维数的气固两相流流型识别[J]. 张肖,李林,胡红利. 西北大学学报(自然科学版). 2016(02)
[2]浓度对光脉动法气固两相流颗粒粒径测量的影响[J]. 杨斌,何渊,周骛,姜勇俊,蔡小舒. 中南大学学报(自然科学版). 2016(03)
[3]气固两相流超声过程层析成像系统研究[J]. 田昌,苏明旭,顾建飞. 仪器仪表学报. 2016(03)
[4]基于DPM模型的PDC钻头井底岩屑黏附规律研究[J]. 陈修平,邹德永,李东杰,汤晶,魏玉皓,王伟. 石油机械. 2015(08)
[5]稠密气固两相流颗粒质量流量测量方法研究[J]. 张虎,胡春波,孙海俊,邓哲,徐义华. 固体火箭技术. 2015(01)
[6]基于气固两相流的反循环潜孔钻头柱齿拓扑优化设计[J]. 张青春,卿启湘,刘杰. 工程设计学报. 2014(04)
[7]基于CFD的排屑管路弯头局部冲蚀磨损研究[J]. 黄勇,王雪东,王京印,张锐. 石油机械. 2014(02)
[8]基于Mixture模型的叶片式抛送装置内气固两相流模拟[J]. 翟之平,杨忠义,高博,李健啸. 农业工程学报. 2013(22)
[9]基于双截面ECT的气/固两相流参数检测系统[J]. 杨道业,施源,徐锌锋. 仪器仪表学报. 2013(09)
[10]空气钻井潜孔钻头气固两相流数值模拟[J]. 祝效华,凌玉梅,童华. 中南大学学报(自然科学版). 2011(10)
博士论文
[1]直接三维ECT传感器及重建算法的研究[D]. 王伊凡.沈阳工业大学 2014
[2]气固两相流中微细颗粒沉积与扩散特性的数值研究[D]. 刘洪涛.重庆大学 2010
[3]多相流的电容层析成像图像重建研究[D]. 雷兢.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2008
[4]电容成像技术在热物理量测量中的应用研究[D]. 董向元.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2006
[5]高浓度气固两相流的数值模拟研究[D]. 马银亮.浙江大学 2001
硕士论文
[1]基于FLUENT的气力输送浓相气固两相流数值模拟[D]. 何成.广东工业大学 2014
[2]直接三维电容层析成像传感器优化及重建算法的研究[D]. 许鑫.沈阳工业大学 2014
[3]旋风分离器内气固两相流流场数值模拟[D]. 宋勇.东北大学 2011
本文编号：3242244
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