顆粒沉降現(xiàn)象廣泛存在于自然界和工業(yè)應(yīng)用中,對(duì)人類生活和工業(yè)生產(chǎn)有著重要的影響。在工業(yè)上,顆粒沉降可以應(yīng)用到很多方面領(lǐng)域,包括諸如水處理行業(yè)、礦業(yè)工程、石油工業(yè)以及印染行業(yè)等,過濾、沉積、濃密、增稠、流化、物料流體輸送、通風(fēng)除塵等單元操作經(jīng)常應(yīng)用,不同顆粒沉降特性的差異來實(shí)現(xiàn)顆粒與流體、顆粒與顆粒之間的分離篩選、反分離裹挾等功能。為探討研究顆粒群沉降特性的切入點(diǎn),本研究以獨(dú)立的均勻球形非凝聚性剛性顆粒為研究對(duì)象,從理論力學(xué)入手,利用力學(xué)知識(shí)對(duì)理想球形顆粒群在靜置水體中進(jìn)行受力分析,并提出在徑向以及切向方向的力學(xué)特點(diǎn),然后根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出顆粒在豎直裝置中的運(yùn)動(dòng)方程,通過通過模型試驗(yàn),深入探究不同條件（濃度、粒徑分布、顆粒分布、顆粒形狀等）下,顆粒群在靜止水體中的沉降規(guī)律,系統(tǒng)地研究了顆粒沉降性質(zhì),揭示了顆粒粒徑、密度、溫度等對(duì)顆粒沉降速度、沉降位移以及邊界層厚度的影響,主要結(jié)論如下所示:（1）在加速運(yùn)動(dòng)的初期,即t-t₀≤30d²/ν時(shí),Basset力對(duì)顆粒沉降運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生較大影響;當(dāng)顆粒粒徑較大或旋轉(zhuǎn)較強(qiáng)時(shí),Magnus力對(duì)顆粒沉降運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生較... 

【文章來源】：河北建筑工程學(xué)院河北省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

繞流阻力和繞流升力示意圖

于自身旋轉(zhuǎn)而形成的升力。318M cF d u運(yùn)動(dòng)邊轉(zhuǎn)動(dòng)。31( )8M cF d u u在速度梯度時(shí)，即使顆粒不旋轉(zhuǎn)Saffman力與 Magnus 力不同，它側(cè)向力的條件是：1.由于壁面的額較大時(shí)，顆粒與流體的相對(duì)速度；2.粒子周圍流場(chǎng)被墻壁等的存無界流中的慣性效應(yīng)，特別是當(dāng)

-4 球形顆粒自由沉降坐標(biāo)系及受力示意圖s free settlement coordinate system and sche在靜水中層流階段自由沉降速度與時(shí)標(biāo)軸的正向鉛直向下，原點(diǎn)位于顆粒到三個(gè)力的作用，其一為重力 G，重力 g，其二為浮力 Fbuo，由于浮力的方為繞流阻力，繞流阻力的方向與顆粒頓第二定律，顆粒所受合力為：3 3 21 1 16 6 23( )buo Dc Dcca G F Fd g d g C u AdVg u

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]冪律流體中巖屑顆粒沉降速度實(shí)驗(yàn)[J]. 孫曉峰,紀(jì)國棟,馮松林,陳志學(xué),李顯義,曲從鋒.  斷塊油氣田. 2016(01)
[2]水體泥沙污染物起動(dòng)再懸浮釋放的物理過程和影響因素[J]. 朱紅偉,王道增,樊靖郁,鐘寶昌.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2015(10)
[3]砂礦顆粒沉降運(yùn)動(dòng)規(guī)律試驗(yàn)研究[J]. 肖紅,唐達(dá)生.  礦冶工程. 2015(03)
[4]干擾床中顆粒自由沉降速度的研究[J]. 趙樹凱,郝凱.  山東工業(yè)技術(shù). 2014(10)
[5]垂直揚(yáng)礦管道堵塞條件下的水力特性[J]. 曹斌,夏建新,劉鑫.  河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[6]直接模擬中不同邊界條件的實(shí)施及對(duì)沉降規(guī)律的影響[J]. 劉漢濤,常建忠.  物理學(xué)報(bào). 2013(08)
[7]液固流化床內(nèi)顆粒沉降特性試驗(yàn)研究[J]. 桂夏輝,李延鋒,劉炯天,王永田,曹亦俊.  煤炭學(xué)報(bào). 2010(08)
[8]垂直管道顆粒及顆粒群沉降運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究[J]. 陳光國,陽寧,唐達(dá)生,金星,肖紅.  泥沙研究. 2010(04)
[9]方管內(nèi)固液兩相流時(shí)均運(yùn)動(dòng)特性的數(shù)值研究[J]. 劉誠,沈永明,劉曉平.  泥沙研究. 2007(04)
[10]不同大小粒子之間相互作用的直接數(shù)值模擬[J]. 邵雪明,劉楊,余釗圣.  應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2005(03)

博士論文
[1]基于并行虛擬區(qū)域方法的顆粒懸浮流直接數(shù)值模擬研究[D]. 林昭武.浙江大學(xué) 2016
[2]方形顆粒兩相流的直接數(shù)值模擬[D]. 呂紅.重慶大學(xué) 2011
[3]顆粒沉降及其在流場(chǎng)中做布朗運(yùn)動(dòng)的研究[D]. 聶德明.浙江大學(xué) 2011

碩士論文
[1]顆粒在流體中沉降特性的直接數(shù)值模擬研究[D]. 鄭夢(mèng)嬌.中國計(jì)量學(xué)院 2015
[2]非常規(guī)顆粒（顆粒群）曳力的格子Boltzmann模擬[D]. 王坤.華中科技大學(xué) 2015
[3]剛性圓柱繞流以及穩(wěn)定性的研究[D]. 王力.江蘇大學(xué) 2015
[4]基于顆粒受力的粗顆粒沉降性質(zhì)研究[D]. 姚國新.江西理工大學(xué) 2014
[5]湍流通道內(nèi)柴油機(jī)排氣微粒運(yùn)動(dòng)特性的研究[D]. 白振霄.北京交通大學(xué) 2011
[6]應(yīng)用分布式拉格朗日乘子/虛擬區(qū)域法對(duì)顆粒兩相流的直接數(shù)值模擬[D]. 陳臻.浙江大學(xué) 2006
[7]圓球粒子沉降的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫光明.浙江大學(xué) 2006
[8]粗顆粒垂直管水力提升速度與濃度的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 姜龍.清華大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3583011