本文關(guān)鍵詞：基于CFD-DEM耦合的水力旋流器水沙運動三維數(shù)值模擬

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【摘要】：針對水力旋流器內(nèi)流場運動復(fù)雜、沙粒運動規(guī)律難以掌握的問題,運用基于顆粒動力學(xué)理論的歐拉-拉格朗日液固多相湍流模型,對水力旋流器內(nèi)的水沙兩相三維流動進(jìn)行了CFD-DEM耦合數(shù)值模擬研究,分析了水力旋流器內(nèi)單個沙粒的軌跡線、速度和沙粒群的運動規(guī)律、分布特性等。模擬結(jié)果表明,沙粒粒徑越小,沙粒向下運行的距離越短,越容易從下降流中進(jìn)入到上升流中,越難以分離。粒徑為40μm的沙粒,在圓柱體與圓錐體交界面處出現(xiàn)沙粒峰值,分離效果易受影響,而50μm和60μm沙粒在圓錐體部分出現(xiàn)峰值,具有較好的分離效果。通過跟蹤單個沙粒和沙粒群的運動可知,沙粒在圓柱體內(nèi)主要作圓周運動,進(jìn)入到圓錐體部分,沙粒既有圓周運動,又有明顯的進(jìn)入沉沙口的直線運動。分析大量沙粒個體和群體運動以及群體分布情況能從微觀角度了解水力旋流器的分離效率,是水力旋流器性能研究的有效手段。
【作者單位】： 長沙理工大學(xué)水利工程學(xué)院;長沙理工大學(xué)水沙科學(xué)與水災(zāi)害防治湖南省重點實驗室;中南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 水力旋流器 水沙運動 離散元法 計算流體力學(xué) 耦合 數(shù)值模擬
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(51379024) 國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)項目(2011AA100507) 湖南省水利科技項目(湘水科計[2013]243-21)
【分類號】：TV142
【正文快照】： 引言水力旋流器是利用離心力分離固液兩相流體的高效分離設(shè)備,其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、分離效率高、占地面積小,目前被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉、水利等領(lǐng)域的水沙分離處理。近幾年,計算流體力學(xué)(CFD)在水力旋流器的研究運用已較為普遍。采用計算流體力學(xué)技術(shù)對水力旋流器進(jìn)行模擬的

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 李慧;劉萬福;;固—液分離水力旋流器內(nèi)速度場數(shù)值模擬研究[J];山西建筑;2010年35期

2 劉新陽;羅金耀;高傳昌;;水力旋流器中水沙兩相流動三維數(shù)值模擬[J];水力發(fā)電學(xué)報;2010年04期

3 李慧;劉德波;;水力旋流器內(nèi)清水流場空氣柱的三維數(shù)值模擬[J];科技廣場;2010年03期

4 王永虎,黃建龍;黃河泥沙分離的水力旋流器數(shù)學(xué)模型建立與分析[J];機(jī)械研究與應(yīng)用;2004年06期

5 龔俊,劉晶,辛舟,侯運豐,石建繁;基于黃河水泥沙分離的水力旋流器的溢流性能研究[J];蘭州理工大學(xué)學(xué)報;2004年05期

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉晶;適于黃河水泥沙分離的水力旋流器的理論及實驗研究[D];蘭州理工大學(xué);2004年

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本文編號：1048173