顆粒在渦流和旋轉流場中運動的研究在自然界以及工業(yè)生產中都有著廣泛的應用背景。同時,顆粒的選擇性聚集也是含有顆粒相的兩相流中一種很常見的現(xiàn)象。本文通過CFD-DEM方法對顆粒在渦流和旋轉流場中的聚集特性進行了數值模擬研究,包含氣-固和液-固兩部分。兩相之間的耦合同時考慮了單向和雙向耦合的情況,顆粒-顆粒以及顆粒-壁面之間的碰撞采用硬球或軟球模型來處理。第一部分對重顆粒在圓形有界區(qū)域內由兩個旋轉小圓柱誘導的渦流場中的聚集特性進行了研究,屬于氣-固兩相流系統(tǒng)。運動邊界以及大的圓形壁面采用浸入邊界法(IBM)處理,詳細研究了顆粒斯托克斯數、流場雷諾數、旋轉小圓柱中心與圓形區(qū)域中心之間的距離和顆粒數目對結果的影響,并對單向和雙向耦合的結果進行了對比。結果發(fā)現(xiàn),在單向耦合下存在5種穩(wěn)定的顆粒聚集狀態(tài),雙向耦合下顆粒運動更加不規(guī)律,穩(wěn)定聚集狀態(tài)消失;隨著斯托克斯數和雷諾數的增大,更多的顆粒會聚集在圓形壁面;然而隨著旋轉小圓柱中心與圓形區(qū)域中心距離的增加,聚集在圓形壁面上的顆粒數目將減少;另外,由于兩相之間的相互作用,雙向耦合下比單向耦合下會有更多的顆粒聚集在圓形壁面。這一部分的研究背景與氣旋式分離機...

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圖1.1（a）火山爆發(fā)（來源https://www.orego

浙江大學碩士學位論文第一章11緒論本章首先介紹了含有顆粒的兩相流的應用背景以及顆粒的選擇性聚集現(xiàn)象，接著對顆粒在渦流和旋轉流場中運動的研究進行了綜述，最后對本文的研究內容和創(chuàng)新點進行了簡要介紹。1.1引言含有顆粒相的兩相流動在自然界和工業(yè)應用中都是很常見的。這種流動的特點是離散的....

圖1.2兩種典型的流化床：（a）鼓泡流化床；（b）循環(huán)流化床（Gómez-Barea和Leckner,2010）

浙江大學碩士學位論文第一章2圖1.2兩種典型的流化床：（a）鼓泡流化床；（b）循環(huán)流化床（Gómez-Barea和Leckner,2010）。以將浮游植物看作一個個微小顆粒，通過研究顆粒和海洋中大尺度旋渦的相互作用來研究浮游植物在海洋中的輸運和富集情況。圖1.3浮游植物在海洋旋渦....

圖1.3浮游植物在海洋旋渦中的分布（來源https://www.instagram.com/p/Bll4dABgSYw/）

浙江大學碩士學位論文第一章2圖1.2兩種典型的流化床：（a）鼓泡流化床；（b）循環(huán)流化床（Gómez-Barea和Leckner,2010）。以將浮游植物看作一個個微小顆粒，通過研究顆粒和海洋中大尺度旋渦的相互作用來研究浮游植物在海洋中的輸運和富集情況。圖1.3浮游植物在海洋旋渦....

圖1.4氣旋式分離機結構（Brouwers,1996）

浙江大學碩士學位論文第一章3圖1.4氣旋式分離機結構（Brouwers,1996）。1.2顆粒的選擇性聚集在含有顆粒相的兩相流中，很常見的一種現(xiàn)象就是顆粒的選擇性聚集（Preferentialconcentration），具體表現(xiàn)為流場中顆粒濃度分布不均勻，有些區(qū)域顆粒濃度較高，....

本文編號：3951003