本文選題：小尺度 + 顆粒物　； 參考：《中國海洋大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：小尺度顆粒物在液固兩相流場中遷移特性的研究涉及到流體力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)等多個(gè)學(xué)科的內(nèi)容。本文在前人研究的基礎(chǔ)之上,對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行了合理的簡化和分析,分別從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)角度對(duì)小尺度顆粒物在液固兩相流體中的遷移特性展開了研究。在理論研究方面,本文從小尺度顆粒物在流場中受力情況為切入點(diǎn),經(jīng)過分析建立其在流場中的控制方程,得到了小尺度顆粒物在水平流場中運(yùn)動(dòng)情況的表達(dá)式：為了便于求解小尺度顆粒物的運(yùn)動(dòng)方程,對(duì)顆粒在流場中受到的各個(gè)力進(jìn)行了比較,在合適的情況下,忽略了Magnus升力和Saffman升力對(duì)顆粒運(yùn)動(dòng)的影響,同時(shí)對(duì)Basset力構(gòu)建了合適的計(jì)算格式,最后采用MATLAB軟件對(duì)方程進(jìn)行了編程求解。同時(shí),本文對(duì)影響小尺度顆粒物在流場中運(yùn)動(dòng)的各個(gè)因素,例如顆粒的密度、流場的密度、顆粒直徑、流場溫度等多個(gè)因素進(jìn)行了相關(guān)的研究,同時(shí)對(duì)得到的理論結(jié)果進(jìn)行了合理的分析。特別對(duì)顆粒形狀對(duì)顆粒運(yùn)動(dòng)的影響采用Fluent軟件進(jìn)行了模擬,得到了形狀因子對(duì)顆粒運(yùn)動(dòng)的影響。在實(shí)驗(yàn)研究方面,本文基于數(shù)字全息技術(shù),搭建了小尺度顆粒在流場中運(yùn)動(dòng)觀測(cè)平臺(tái),通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試,并使用相關(guān)的軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)和圖像進(jìn)行分析,充分證明該平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)小尺度顆粒物在液固兩相流場中遷移特性的研究。這位后續(xù)復(fù)雜流場中小尺度顆粒物的遷移和擴(kuò)散特性的觀測(cè)提供了良好的參考。本文通過現(xiàn)有的理論和實(shí)驗(yàn)研究,表明針對(duì)小尺度顆粒物在液固兩相流場中遷移特性的研究是可行的,同時(shí)對(duì)后續(xù)在復(fù)雜流場中小尺度顆粒物遷移特性的研究奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:The study on the transport characteristics of small scale particles in liquid-solid two-phase flow field involves many subjects, such as hydrodynamics, hydrodynamics and so on.On the basis of previous studies, this paper makes a reasonable simplification and analysis of the objects of study, and studies the migration characteristics of small scale particles in liquid-solid two-phase fluids from the theoretical and experimental perspectives.In terms of theoretical research, the control equations of small scale particulate matter in the flow field are established by analyzing the force acting on the particle in the flow field.In order to solve the equation of motion of small scale particles in the horizontal flow field, the forces applied to the particles in the flow field are compared, and under suitable conditions, the expression of the motion of the particles in the horizontal flow field is obtained.The influence of Magnus lift and Saffman lift on particle motion is ignored. At the same time, a suitable calculating format for Basset force is constructed. Finally, the equation is solved by MATLAB software.At the same time, various factors affecting the movement of small scale particles in the flow field, such as particle density, flow field density, particle diameter, flow field temperature and so on, are studied in this paper.At the same time, the theoretical results are analyzed reasonably.Especially, the effect of particle shape on particle motion is simulated by Fluent software, and the influence of shape factor on particle motion is obtained.In the aspect of experimental research, based on the digital holography technology, a small scale particle motion observation platform in the flow field is built, and the experimental data and images are analyzed by using the related software.It is fully proved that the platform can be used to study the migration characteristics of small-scale particles in liquid-solid two-phase flow field.The observation of the transport and diffusion characteristics of mesoscale particles in the complex flow field provides a good reference.Based on the existing theoretical and experimental studies, it is shown that the study on the transport characteristics of small scale particles in the liquid-solid two-phase flow field is feasible, and the basis for the subsequent study of the characteristics of small and medium-sized particle transport in complex flow fields is established.
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O359

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本文編號(hào)：1748821