阻力系数对固—液搅拌槽内流动特性影响的数值模拟

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 13次 | 上传用户:wenruozhu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
固-液两相流是各个工业领域中应用最为广泛的体系,两相流系统本身比较复杂,既有连续相又有分散相,且两相之间相互作用,相互影响[1]。相对于单相流,由于测试手段的限制,两相流的研究还不充分,很多工程的设计、反应器的放大都是基于实验和经验数据。近年来,除了对两相体系进行深入、系统的理论分析和实验研究外,越来越多的科研人员对基于数学模型的数值模拟展开了研究。数值模拟可以降低研究成本,同时也能得到更多的关于流动特性的详细信息。另一方面,数值模拟计算可以有效地求解两相流体系流动的偏微分方程模型,以认识两相体系的流体力学过程机理。多相流模拟中相间作用力的表达多基于对单个颗粒在液体中的受力情况研究,但对于高浓度分散相体系来说,对颗粒群的认识和研究则显得极为重要,目前这方面的研究还很不充分。目前多数研究认为曳力在两相相互作用过程中占据主导地位,在模拟计算过程中只有当分散相颗粒密度小于连续相流体密度时,考虑附加质量力、横向升力才有意义,因此本工作中,只考虑曳力,忽略其他相间作用力。不可否认的是,单颗粒受力及运动行为的研究是认识颗粒群行为的基础,但是如何将单颗粒运动的规律准确放大应用于宏观尺度的多相流动是目前多相流数值模拟的难点和关键所在。本文研究了不同曳力模型对固-液搅拌方槽内流场特性模拟结果的影响。采用CFD自带的Schiller Naumann、Wen Yu曳力模型及修正后的HKL模型,计算了固体颗粒浓度在0.2%-15%范围内变化时的液相时均流场及固体颗粒浓度对速度衰减的影响。研究结果表明:Schiller Naumann和Wen Yu曳力模型在预测近壁面流场及速度衰减情况的精准性较差,和实验相差较大。HKL模型在颗粒浓度0-5%范围内得到了和实验近壁区相近的速度分布及衰减趋势。在低浓度(<5%)固-液体系模拟结果和实验结果非常接近的基础上,本文预测了颗粒浓度为10%和15%时近壁面时均速度场分布及液相速度衰减情况, HKL曳力模型模拟得到的轴向速度和颗粒浓度之间的关系在近壁7mm和近壁2mm分别为v/v1.35tip (1和v/vt ip (12.49,和文献值比较接近。模拟了直径为476mm圆柱形槽内叶轮区和近壁区速度分布和衰减趋势和文献实验数据进行对比,研究的颗粒浓度为15%和25%。在叶轮区和近壁区,和CFX自带的用于高浓度分散相Gidaspow阻力模型相比,HKL模型计算得到的轴向速度分布和衰减幅度均和实验更为接近。
其他文献
《新青年》是李大钊宣传马克思主义的主阵地之一,而复刊后的《晨报》,特别是改良以后的《晨报副刊》则是他传播马克思主义的第二阵地。李大钊在《晨报》所担当的是一个组织者
<正>时政新闻是关于时事、政治的新闻报道。从新闻价值而言,它具有题材重大、参与层次高、新闻性显著等特点,一方面它能在很大程度上满足受众“大事的知情者”的心理需求,另
供油单元是柴油机燃油系统重要的组成部分。如果管理不善,会直接影响柴油机的正常工作。23万t VLOC发生过辅机供油单元故障全船断电造成船舶出港发生紧迫局面。本文针对辅机
2014年在美国财务会计准则委员会(FASB)与国际会计准则委员会(IASB)共同发布了新收入确认准则。2015年12月我国财政部拟定了《企业会计准则第14号——收入(修订)(征求意见稿)
目的:从人脐带中分离、培养并鉴定间充质干细胞(MSCs)。方法:用胶原酶消化法分离脐带间充质干细胞,差速贴壁法进行纯化;MTT法检测细胞增殖活性,并绘制生长曲线;流式细胞仪检
叙述中空吹塑成型机壁厚控制系统及中空吹塑成型机的发展状况,重点对其壁厚控制器的发展进行介绍,并通过对国内外壁厚控制器现状的比较,归纳出壁厚控制器的发展趋势,最后提出
本文集中阐释了信息的三个不同性质的质,以及信息的十大基本特性和十四个基本功能。进一步展示出信息品质、特性和功能的多样性和复杂性。
<正>随着汽车消费的日益普及,消费者对汽车产品提出了更高的要求:节能、美观、安全、环保等。汽车材料也逐步向轻量化和环保化方向发展,而非金属材料在汽车环保、舒适和美观
目的:评价940nm半导体激光连续发射模式治疗下肢静脉曲张临床效果。方法:采用940nm半导体激光连续发射模式治疗下肢静脉曲张患者131例(209条肢体),传统手术方法治疗80例(131条肢体),
螺旋折流板换热器在强化传热技术广泛开展的时代里应运而生,凭借着对流换热系数高,压降小,污垢少,振动小的特点,在传统弓形换热器的基础上迅速发展。以往对螺旋折流板换热器中螺旋