本文選題：兩相流 + 界面�。� 參考：《工程科學(xué)學(xué)報》2016年08期

【摘要】：相界面積對氣液兩相流中傳熱、傳質(zhì)、物理化學(xué)反應(yīng)等動力學(xué)過程影響重大.為獲取這一參數(shù),提出一種根據(jù)兩相流數(shù)值模擬結(jié)果計算相界面積的方法.此方法借鑒分段線性重構(gòu)界面的思想,在各網(wǎng)格單元內(nèi)以平面近似真實相界曲面,根據(jù)目標(biāo)流體的體積分?jǐn)?shù)及其梯度向量將網(wǎng)格內(nèi)相界面形貌歸為五類,進(jìn)而采用不同的方法分別計算各類相界面的面積.在銅轉(zhuǎn)爐熔池內(nèi)兩相流數(shù)值模擬結(jié)果分析中的應(yīng)用效果表明:該方法能有效提取兩相流體系中任意區(qū)域的相界面積,從而為體系動力學(xué)特征的定量分析提供依據(jù).利用相界面積數(shù)據(jù),進(jìn)一步計算了氧氣利用率并識別出熔池內(nèi)"高效反應(yīng)區(qū)",計算和識別結(jié)果與工程實際吻合,證實了該方法的準(zhǔn)確性.
[Abstract]:The phase boundary area has a great influence on the dynamic processes such as heat transfer, mass transfer and physical chemical reaction in the gas-liquid two-phase flow. In order to obtain this parameter, a method is proposed to calculate the phase boundary area according to the numerical simulation results of two phase flow. This method uses the idea of piecewise linear reconfiguration interface to approximate the real boundary surface in the plane and the root in the grid units. According to the volume fraction of the target fluid and its gradient vector, the phase interface morphology in the grid is classified into five categories, and then the area of various phase interfaces is calculated by different methods. The application effect of the two phase flow numerical simulation results in the copper converter pool shows that this method can effectively extract the phase interface of any region in the two-phase flow system. It provides the basis for the quantitative analysis of the dynamic characteristics of the system. By using the phase boundary area data, the oxygen utilization rate is calculated and the "high efficiency reaction zone" in the pool is identified. The calculation and recognition results are in agreement with the engineering practice, and the accuracy of the method is confirmed.

【作者單位】： 中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院;湖南第一師范學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(61105080;61273159;61134006) 湖南省科技重大專項資助項目(2013FJ1009) 湖南省自然科學(xué)基金資助項目(11JJ4057) 安徽省科技廳重大科技專項(1301021018)
【分類號】：O359.1

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本文編號：1890441