本文關(guān)鍵詞：粘性液體和稠密顆粒射流撞壁過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文以氣化爐煤氣化技術(shù)為背景,對(duì)粘性液體和稠密顆粒射流撞壁過(guò)程進(jìn)行了研究。首先采用高速攝像儀和圖像處理軟件對(duì)粘性液體撞壁液膜進(jìn)行了研究,揭示了液體粘性、射流速度和壁面直徑等因素對(duì)液膜形態(tài)及表面波紋的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,對(duì)稠密顆粒射流撞壁過(guò)程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,并應(yīng)用離散元模擬軟件對(duì)稠密顆粒撞壁流進(jìn)行了數(shù)值模擬,重點(diǎn)研究了射流速度、顆粒粒徑、射流直徑和固含率等因素對(duì)顆粒膜形態(tài)及表面波紋的影響規(guī)律,揭示了稠密顆粒射流類(lèi)流體特征及產(chǎn)生原因。主要內(nèi)容包括：(1)研究了粘性液體撞壁流液膜形態(tài)及表面波紋的產(chǎn)生和傳播過(guò)程。結(jié)果表明：撞壁液膜形態(tài)受液體粘性和壁面直徑的影響較大,液體粘度的增加使得撞壁液膜的尺寸增大；隨著壁面直徑的增大,撞壁液膜由“水鐘”(water bell)形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤八S”(hydraulic jump)形態(tài)。當(dāng)液體射流韋伯?dāng)?shù)(We)大于1000時(shí),撞壁液膜表面出現(xiàn)波紋結(jié)構(gòu),反軸對(duì)稱表面波紋對(duì)液膜破裂有明顯的促進(jìn)作用,沿徑向方向表面波紋存在波的疊加現(xiàn)象。(2)研究了稠密顆粒撞壁流形態(tài)及顆粒膜表面波紋的產(chǎn)生和傳播過(guò)程。結(jié)果表明：當(dāng)顆粒粒徑較小時(shí),稠密顆粒撞壁流呈現(xiàn)出類(lèi)似液體撞壁的顆粒膜形態(tài)；隨著顆粒粒徑的增大,稠密顆粒射流的固含率逐漸降低,顆粒與氣體相互作用逐漸增強(qiáng),顆粒的反彈現(xiàn)象更加劇烈,呈現(xiàn)出散射模式。此外,稠密顆粒撞壁流顆粒膜表面出現(xiàn)明顯的波紋結(jié)構(gòu),顆粒膜表面波紋的疊加現(xiàn)象較液膜表面波紋更為顯著,顆粒射流流量脈動(dòng)是稠密顆粒撞壁流表面波紋產(chǎn)生的主要因素。(3)采用離散元軟件對(duì)稠密顆粒射流撞壁過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明：不同射流速度和粒徑下顆粒膜擴(kuò)展角及顆粒運(yùn)動(dòng)速度的模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好,模擬結(jié)果很好的解釋了稠密顆粒撞壁流顆粒膜和散射模式實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。通過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算域內(nèi)顆粒位置分布、速度分布和能量分布,發(fā)現(xiàn)固含率越高,顆粒反彈概率越低,顆粒速度和能量越均一,從而越容易呈現(xiàn)出顆粒膜的運(yùn)動(dòng)形態(tài)。
【關(guān)鍵詞】：粘性液體射流 稠密顆粒射流 撞壁流 類(lèi)流體 離散元模擬
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TQ546;TQ021
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 主要符號(hào)說(shuō)明11-13
• 第一章 前言13-15
• 1.1 研究背景13
• 1.2 研究?jī)?nèi)容13-15
• 第二章 文獻(xiàn)綜述15-30
• 2.1 撞壁流概述15
• 2.2 液體撞壁流研究進(jìn)展15-21
• 2.2.1 撞壁液膜形態(tài)特征15-17
• 2.2.2 撞壁液膜振蕩特征17-18
• 2.2.3 撞壁流影響因素18-21
• 2.3 稠密顆粒撞壁流研究進(jìn)展21-24
• 2.3.1 稠密顆粒撞壁流運(yùn)動(dòng)特征21-23
• 2.3.2 稠密顆粒撞壁流顆粒跳躍運(yùn)動(dòng)特征23-24
• 2.4 離散元方法及EDEM軟件24-30
• 2.4.1 離散元方法簡(jiǎn)介24-25
• 2.4.2 EDEM軟件介紹和求解過(guò)程25-28
• 2.4.3 離散單元法在稠密顆粒撞壁流的應(yīng)用進(jìn)展28-30
• 第三章 粘性液體撞壁流的形態(tài)及運(yùn)動(dòng)特征30-42
• 3.1 實(shí)驗(yàn)裝置和方法30-32
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置及流程30-31
• 3.1.2 液體撞壁流示意圖31-32
• 3.2 液體撞壁流的運(yùn)動(dòng)特征32-38
• 3.2.1 水射流撞壁液膜形態(tài)32
• 3.2.2 粘度對(duì)液體撞壁流運(yùn)動(dòng)特征的影響32-35
• 3.2.3 壁面直徑對(duì)液體撞壁流液膜的影響35-38
• 3.3 撞壁液膜表面波紋38-41
• 3.3.1 撞壁液膜表面波紋的傳播特征38-40
• 3.3.2 表面波紋傳播過(guò)程對(duì)撞壁液膜的影響40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第四章 稠密顆粒撞壁流的形態(tài)及運(yùn)動(dòng)特征42-52
• 4.1 實(shí)驗(yàn)裝置和方法42-44
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置及流程42
• 4.1.2 稠密顆粒撞壁流示意圖42-43
• 4.1.3 速度測(cè)量方法43-44
• 4.2 稠密顆粒撞壁流的運(yùn)動(dòng)特征44-46
• 4.2.1 射流速度對(duì)稠密顆粒撞壁流的影響44
• 4.2.2 顆粒粒徑對(duì)稠密顆粒撞壁流的影響44-46
• 4.3 稠密顆粒撞壁流特征分析46-47
• 4.3.1 顆粒膜擴(kuò)展角46
• 4.3.2 稠密顆粒撞壁流徑向速度分布46-47
• 4.4 顆粒撞壁流表面波紋47-51
• 4.4.1 顆粒撞壁流表面波紋可視化研究47-48
• 4.4.2 表面波紋特征及影響因素分析48-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第五章 稠密顆粒撞壁流特征EDEM模擬52-64
• 5.1 模擬參數(shù)設(shè)定52-54
• 5.1.1 模擬顆粒材料及顆粒的物理屬性52
• 5.1.2 定義模型的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性52-53
• 5.1.3 模擬參數(shù)設(shè)置53-54
• 5.2 實(shí)驗(yàn)與模擬結(jié)果的對(duì)比分析54-56
• 5.3 稠密顆粒射流撞壁過(guò)程的模擬分析56-63
• 5.3.1 D_(jet)/D_(par)對(duì)稠密顆粒撞壁流的影響57-58
• 5.3.2 固含率對(duì)顆粒撞壁流運(yùn)動(dòng)特征的影響58-61
• 5.3.3 稠密顆粒射流撞壁過(guò)程的速度及能量分析61-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第六章 全文結(jié)論與展望64-66
• 6.1 全文結(jié)論64-65
• 6.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70-71
• 攻讀碩士期間發(fā)表和投稿論文71

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 趙偉;陸海峰;郭曉鐳;龔欣;;CPFD在細(xì)顆粒料倉(cāng)下料中的應(yīng)用[J];化工學(xué)報(bào);2015年02期

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3 呂慧;李偉鋒;許建良;劉海峰;;稠密氣固兩相旋轉(zhuǎn)射流在氣源擾動(dòng)作用下的流動(dòng)特征[J];化工學(xué)報(bào);2012年02期

  本文關(guān)鍵詞：粘性液體和稠密顆粒射流撞壁過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：353171