氣體-液滴兩相流存在于諸多核動力設(shè)備中,分析其兩相流動特性對于核動力設(shè)備設(shè)計有指導意義。液滴曳力是研究氣體-液滴兩相流的關(guān)鍵,由于核動力設(shè)備中兩相流處于高溫高壓狀態(tài),實驗研究其內(nèi)部液滴的曳力難度極高。因此,建立液滴曳力數(shù)值計算方法,對于分析核動力設(shè)備中的氣體-液滴兩相流具有重要意義。建立液滴曳力數(shù)值計算方法:采用DNS耦合VOF的方法模擬單液滴在均勻流場中的受控運動,通過動量守恒方程的體積力源項,對液滴施加控制力使其進入穩(wěn)態(tài),此時曳力與已知的控制力相等,從而得到曳力。關(guān)于液滴控制,當前使用的PID控制方法可能使液滴運動發(fā)散。為此,改進液滴控制,得到兩種絕對收斂的曳力數(shù)值計算方法:（1）對液滴施加微分控制力,建立曳力系數(shù)與最終速度的關(guān)系式,得到D方法;（2）對液滴施加比例-微分控制力,建立曳力系數(shù)與靜止位置位移的關(guān)系式,得到PD方法。通過分析D、PD方法中液滴運動方程解析解,提出控制參數(shù)整定的方法,顯著提高了計算效率,使其適用于批量計算。驗證上述數(shù)值方法,開展了可視化驗證實驗,包括水滴在靜止空氣中下落實驗、硅油液滴在靜水中上升實驗,采用高速攝像技術(shù)拍攝液滴運動過程,編寫了圖像處理程序,用... 

【文章來源】：清華大學北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

波形板干燥器工作原理

圖 1.2 標準曳力系數(shù)曲線[5]準曳力系數(shù)曲線分段擬合，總結(jié)了以下公式： 0.82 0.05 3 24Re 0.0116 Re24[1 0.1315Re ] 0.01 Re 20d ppwCC

液滴的內(nèi)部環(huán)流與變形

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]核電站用波形板汽水分離器的數(shù)值模擬與實驗研究[D]. 朱俊杰.華中科技大學 2007
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本文編號：3507677