流体—颗粒两相流动非均匀结构特性及相间作用的Lattice-Boltzmann模拟

发布时间：2021-07-11 07:34

　　涉及到固体颗粒的两相流动过程对能源、环境和工业生产等有着十分重要的作用和影响,然而,流体-颗粒两相流动的颗粒动力学的研究都是非常复杂的,即使对于最简单的气固两相流动系统,也可能会存在着不均匀的结构,通常表现为颗粒的聚团结构。因此对流体-颗粒两相流动系统中非均匀结构的研究是至关重要的,并且具有巨大的实用价值。由于颗粒流动的非均匀结构的普遍存在,用于模拟微粒流动的数值方法需要准确地描述这种不稳定性。格子-玻尔兹曼方法是在格子气自动机理论基础上进一步发展而来的一种介观尺度数值计算方法,能够利用简单的粒子代替复杂的真实运动,该方法对于研究复杂流体-颗粒两相流动具有很大优势。因此,本文基于格子-玻尔兹曼方法的计算程序对阿基米德数（Ar）分别为Ar=71和Ar=1432时,颗粒平均体积分数分别为0.1、0.15、0.25、0.4的条件下,颗粒与流体的密度比（ρ_p/ρ_f）从2到1000变化的三维流体-颗粒两相沉降系统进行数值计算。研究结果表明,在相同阿基米德数和颗粒平均体积分数的条件下,随着密度比的增加,系统内颗粒分布结构会由均匀状态向非均匀状态变化,主要... 

【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】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

三种简单结构对曳力系数的影响

气体分子在外力F下速度和坐标的变化

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文=i neqiiΦf==∑0子链的数量。型的分布函数的恰当的选择是格子玻尔兹建立离散速度模型又是建立平衡状态分模型是否能够求解问题得到所需要的宏定的。因此，建立离散速度模型具有重计算资源的大量消耗，同时，速度离散好的遵循质量、能量和动量的守恒。Qia中 d 表示空间维数，m 表示离散速度的数，也是最常用的模型，在该系列模型中对于求解涉及到流体的运动过程的实际以本文就以 D2Q9 模型为例对 LBM 离

【参考文献】：
期刊论文
[1]Two-fluid modeling of Geldart A particles in gas-solid micro-fluidized beds[J]. Xiaoxing Liu,Chuanqiang Zhu,Shujun Geng,Meiqin Yao,Jinhui Zhan,Guangwen Xu.  Particuology. 2015(04)
[2]非挥发性溶质溶液两相问题的格子Boltzmann方法[J]. 黄伟峰,刘秋生,李勇.  清华大学学报(自然科学版). 2007(02)
[3]格子Boltzmann方法模拟气固两相流[J]. 彭伟,陈胜,郑楚光.  华中科技大学学报(自然科学版). 2004(08)

硕士论文
[1]颗粒绕流流动与受力特性的格子Boltzmann模拟研究[D]. 杨佼.内蒙古科技大学 2013



本文编号：3277641