非凝聚性刚性颗粒群沉降规律研究
发布时间：2022-01-11 15:21
颗粒沉降现象广泛存在于自然界和工业应用中,对人类生活和工业生产有着重要的影响。在工业上,颗粒沉降可以应用到很多方面领域,包括诸如水处理行业、矿业工程、石油工业以及印染行业等,过滤、沉积、浓密、增稠、流化、物料流体输送、通风除尘等单元操作经常应用,不同颗粒沉降特性的差异来实现颗粒与流体、颗粒与颗粒之间的分离筛选、反分离裹挟等功能。为探讨研究颗粒群沉降特性的切入点,本研究以独立的均匀球形非凝聚性刚性颗粒为研究对象,从理论力学入手,利用力学知识对理想球形颗粒群在静置水体中进行受力分析,并提出在径向以及切向方向的力学特点,然后根据牛顿第二定律推导出颗粒在竖直装置中的运动方程,通过通过模型试验,深入探究不同条件（浓度、粒径分布、颗粒分布、颗粒形状等）下,颗粒群在静止水体中的沉降规律,系统地研究了颗粒沉降性质,揭示了颗粒粒径、密度、温度等对颗粒沉降速度、沉降位移以及边界层厚度的影响,主要结论如下所示:（1）在加速运动的初期,即t-t0≤30d2/ν时,Basset力对颗粒沉降运动产生较大影响;当颗粒粒径较大或旋转较强时,Magnus力对颗粒沉降运动产生较...
【文章来源】：河北建筑工程学院河北省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
绕流阻力和绕流升力示意图
于自身旋转而形成的升力。318M cF d u运动边转动。31( )8M cF d u u在速度梯度时，即使颗粒不旋转Saffman力与 Magnus 力不同，它侧向力的条件是：1.由于壁面的额较大时，颗粒与流体的相对速度；2.粒子周围流场被墙壁等的存无界流中的惯性效应，特别是当
-4 球形颗粒自由沉降坐标系及受力示意图s free settlement coordinate system and sche在静水中层流阶段自由沉降速度与时标轴的正向铅直向下，原点位于颗粒到三个力的作用，其一为重力 G，重力 g，其二为浮力 Fbuo，由于浮力的方为绕流阻力，绕流阻力的方向与颗粒顿第二定律，颗粒所受合力为：3 3 21 1 16 6 23( )buo Dc Dcca G F Fd g d g C u AdVg u
【参考文献】：
期刊论文
[1]幂律流体中岩屑颗粒沉降速度实验[J]. 孙晓峰,纪国栋,冯松林,陈志学,李显义,曲从锋. 断块油气田. 2016(01)
[2]水体泥沙污染物起动再悬浮释放的物理过程和影响因素[J]. 朱红伟,王道增,樊靖郁,钟宝昌. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2015(10)
[3]砂矿颗粒沉降运动规律试验研究[J]. 肖红,唐达生. 矿冶工程. 2015(03)
[4]干扰床中颗粒自由沉降速度的研究[J]. 赵树凯,郝凯. 山东工业技术. 2014(10)
[5]垂直扬矿管道堵塞条件下的水力特性[J]. 曹斌,夏建新,刘鑫. 河海大学学报(自然科学版). 2013(05)
[6]直接模拟中不同边界条件的实施及对沉降规律的影响[J]. 刘汉涛,常建忠. 物理学报. 2013(08)
[7]液固流化床内颗粒沉降特性试验研究[J]. 桂夏辉,李延锋,刘炯天,王永田,曹亦俊. 煤炭学报. 2010(08)
[8]垂直管道颗粒及颗粒群沉降运动规律研究[J]. 陈光国,阳宁,唐达生,金星,肖红. 泥沙研究. 2010(04)
[9]方管内固液两相流时均运动特性的数值研究[J]. 刘诚,沈永明,刘晓平. 泥沙研究. 2007(04)
[10]不同大小粒子之间相互作用的直接数值模拟[J]. 邵雪明,刘杨,余钊圣. 应用数学和力学. 2005(03)
博士论文
[1]基于并行虚拟区域方法的颗粒悬浮流直接数值模拟研究[D]. 林昭武.浙江大学 2016
[2]方形颗粒两相流的直接数值模拟[D]. 吕红.重庆大学 2011
[3]颗粒沉降及其在流场中做布朗运动的研究[D]. 聂德明.浙江大学 2011
硕士论文
[1]颗粒在流体中沉降特性的直接数值模拟研究[D]. 郑梦娇.中国计量学院 2015
[2]非常规颗粒（颗粒群）曳力的格子Boltzmann模拟[D]. 王坤.华中科技大学 2015
[3]刚性圆柱绕流以及稳定性的研究[D]. 王力.江苏大学 2015
[4]基于颗粒受力的粗颗粒沉降性质研究[D]. 姚国新.江西理工大学 2014
[5]湍流通道内柴油机排气微粒运动特性的研究[D]. 白振霄.北京交通大学 2011
[6]应用分布式拉格朗日乘子/虚拟区域法对颗粒两相流的直接数值模拟[D]. 陈臻.浙江大学 2006
[7]圆球粒子沉降的数值模拟及实验研究[D]. 孙光明.浙江大学 2006
[8]粗颗粒垂直管水力提升速度与浓度的实验研究[D]. 姜龙.清华大学 2005
本文编号：3583011
【文章来源】：河北建筑工程学院河北省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
绕流阻力和绕流升力示意图
于自身旋转而形成的升力。318M cF d u运动边转动。31( )8M cF d u u在速度梯度时，即使颗粒不旋转Saffman力与 Magnus 力不同，它侧向力的条件是：1.由于壁面的额较大时，颗粒与流体的相对速度；2.粒子周围流场被墙壁等的存无界流中的惯性效应，特别是当
-4 球形颗粒自由沉降坐标系及受力示意图s free settlement coordinate system and sche在静水中层流阶段自由沉降速度与时标轴的正向铅直向下，原点位于颗粒到三个力的作用，其一为重力 G，重力 g，其二为浮力 Fbuo，由于浮力的方为绕流阻力，绕流阻力的方向与颗粒顿第二定律，颗粒所受合力为：3 3 21 1 16 6 23( )buo Dc Dcca G F Fd g d g C u AdVg u
【参考文献】：
期刊论文
[1]幂律流体中岩屑颗粒沉降速度实验[J]. 孙晓峰,纪国栋,冯松林,陈志学,李显义,曲从锋. 断块油气田. 2016(01)
[2]水体泥沙污染物起动再悬浮释放的物理过程和影响因素[J]. 朱红伟,王道增,樊靖郁,钟宝昌. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2015(10)
[3]砂矿颗粒沉降运动规律试验研究[J]. 肖红,唐达生. 矿冶工程. 2015(03)
[4]干扰床中颗粒自由沉降速度的研究[J]. 赵树凯,郝凯. 山东工业技术. 2014(10)
[5]垂直扬矿管道堵塞条件下的水力特性[J]. 曹斌,夏建新,刘鑫. 河海大学学报(自然科学版). 2013(05)
[6]直接模拟中不同边界条件的实施及对沉降规律的影响[J]. 刘汉涛,常建忠. 物理学报. 2013(08)
[7]液固流化床内颗粒沉降特性试验研究[J]. 桂夏辉,李延锋,刘炯天,王永田,曹亦俊. 煤炭学报. 2010(08)
[8]垂直管道颗粒及颗粒群沉降运动规律研究[J]. 陈光国,阳宁,唐达生,金星,肖红. 泥沙研究. 2010(04)
[9]方管内固液两相流时均运动特性的数值研究[J]. 刘诚,沈永明,刘晓平. 泥沙研究. 2007(04)
[10]不同大小粒子之间相互作用的直接数值模拟[J]. 邵雪明,刘杨,余钊圣. 应用数学和力学. 2005(03)
博士论文
[1]基于并行虚拟区域方法的颗粒悬浮流直接数值模拟研究[D]. 林昭武.浙江大学 2016
[2]方形颗粒两相流的直接数值模拟[D]. 吕红.重庆大学 2011
[3]颗粒沉降及其在流场中做布朗运动的研究[D]. 聂德明.浙江大学 2011
硕士论文
[1]颗粒在流体中沉降特性的直接数值模拟研究[D]. 郑梦娇.中国计量学院 2015
[2]非常规颗粒（颗粒群）曳力的格子Boltzmann模拟[D]. 王坤.华中科技大学 2015
[3]刚性圆柱绕流以及稳定性的研究[D]. 王力.江苏大学 2015
[4]基于颗粒受力的粗颗粒沉降性质研究[D]. 姚国新.江西理工大学 2014
[5]湍流通道内柴油机排气微粒运动特性的研究[D]. 白振霄.北京交通大学 2011
[6]应用分布式拉格朗日乘子/虚拟区域法对颗粒两相流的直接数值模拟[D]. 陈臻.浙江大学 2006
[7]圆球粒子沉降的数值模拟及实验研究[D]. 孙光明.浙江大学 2006
[8]粗颗粒垂直管水力提升速度与浓度的实验研究[D]. 姜龙.清华大学 2005
本文编号：3583011
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