导读:本文包含了湍流气固两相流动论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:湍流,两相,模型,颗粒,流化床,稠密,多相。
湍流气固两相流动论文文献综述
骆明波[1]（2017）在《粗糙壁面上气固两相湍流流动特性的PIV测量》一文中研究指出众所周知,气固两相湍流广泛存在于自然界、人体医学、工业生产等多个领域中,如沙尘暴、人体呼吸道内可吸入颗粒物的流动、煤粉气力输运、流化床以及煤粉燃烧等。而在实际的工业生产中由于种种缺陷导致气固两相流动流经的表面并非完全光滑,因此,研究粗糙壁面上气固两相湍流对科学发展和实际工程应用具有重要指导意义。本文采用粒子图像测速技术研究粗糙壁面上气相湍流槽道流动特性,分析不同的壁面粗糙度对气相湍流特性和空间结构的影响,实验中粗糙壁面是由叁维粗糙元紧密排布组成的。研究发现,相比于光滑壁面气相湍流,粗糙度的存在会显着减小气相流向平均速度、增大雷诺应力,并且粗糙度越大效果越明显。但是,当这些湍流统计量用壁面摩擦速度特征化后发现存在壁面相似现象。此外,壁面粗糙度对气相的象限事件也有影响,壁面粗擦度会减小近壁面处上喷事件和下扫事件的概率密度,但是对边界层外层的象限事件影响较小。对湍流空间结构的分析发现,小尺度的空间结构受壁面粗糙度的影响比大尺度空间结构要小,基本满足壁面相似假说。在粗糙壁面单相实验的基础上加入离散相,对比分析壁面粗糙度和颗粒对气相湍流特性的影响。实验结果表明,颗粒的拖曳作用增大了气相流向平均速度,颗粒的存在还会增大雷诺应力和象限事件概率,并且颗粒粒径越大效果越显着。对比单相湍流实验和气固两相湍流实验中粗糙度对气相湍流特性的影响,发现气相的流向平均速度和雷诺应力受粗糙度影响规律相似。但不同的是,当颗粒存在时壁面粗糙度会增大近壁面处上喷事件和下扫事件的概率密度,显然颗粒的存在会改变粗糙度对气相湍流特性的影响效果。通过对颗粒空间分布特性的统计分析,发现了颗粒的壁面沉积作用,粗糙元的引入会减小颗粒在近壁面处的沉积。对比两种粒径大小的颗粒空间分布规律还可以发现,较大颗粒的沉积作用比较小颗粒更加显着。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-01-01）
刘骁飞[2]（2016）在《粗糙壁面上气固两相湍流边界层流动特性的直接数值模拟研究》一文中研究指出众所周知,壁面粗糙度广泛存在于能源、化工等领域,粗糙度的存在不仅破坏了边界层原有的粘性底层结构,而且严重影响着边界层内的流动特征以及两相流动中颗粒的弥散过程。因此,研究粗糙度对于湍流边界层的影响具有很强的工程应用和科研价值。本文采用直接数值模拟方法、内嵌边界算法和点源方法相结合的方式,对粗糙壁面上单相和两相湍流边界层进行了比较系统的研究,以揭示湍流-颗粒-壁面粗糙度等多物理场耦合的作用关系及影响机理。首先,通过计算圆柱和圆球绕流两个算例,验证了本文所采用的内嵌边界算法在中高雷诺数和拉伸网格系统下的正确性和准确性。随后,在此程序的基础上开展了半圆球粗糙壁面上湍流边界层流动的直接数值模拟研究,考察了不同壁面粗糙度对于湍流边界层流场、拟序结构、各向异性等的影响,探讨了粗糙元诱导产生出的涡结构在边界层中的演变过程及内外层涡结构的相互作用机理。通过研究发现,粗糙元顶端周期性脱落的发卡涡与边界层内的湍流涡相互作用,破坏了原有的近壁面湍流结构,引起了较强地内外层的动量交换,缩短了边界层内相干结构的尺寸。粗糙元的存在增大了流动阻力,使得流向速度明显降低,而粗糙元的阻塞效应使得流向上的能量部分转移到展向和法向上,从而降低了流向脉动速度,增大了法向和展向的脉动速度,并且研究同样证实了粗糙元的阻塞效果与其形状之间有着重要的关联性。其次,本文开展了 Gauss随机粗糙壁面对于层流和湍流边界层影响的研究,研究了 Gauss随机粗糙壁面诱导扰动的增长模式,分析了不同相关长度、歪斜度和峰态在扰动能量增长方式上的作用机理,以及Gauss随机粗糙壁面对于湍流边界层流场和拟序结构等的影响规律。研究表明,随机粗糙壁面与规则布置粗糙元类似,同样可以引起扰动能量的瞬态增长模式。其中,粗糙壁面的歪斜度和峰态不仅影响着不同波长扰动能量的分布,而且影响着各波长随后的增长过程。而扰动能量的谐波波长与流向和展向的相关长度均有关。在湍流边界层中,粗糙壁面的波峰的歪斜度和峰态以及波峰间的关系同样影响着流场、涡结构和湍流雷诺应力的产生和发展过程。通常波峰峰值较高时,湍流涡及雷诺应力的形成会比较明显,而当两波峰相互紧邻分布时,会起到相互抑制影响的效果。最后,在单相湍流边界层的基础上,本文开展了半圆球粗糙壁面上两相湍流边界层流动的直接数值模拟研究,考察了湍流-颗粒-粗糙度之间的相互作用机理。研究发现,颗粒的加入抑制了粗糙元顶端涡结构的产生,改变了粗糙元后方回流区长度,削弱了粗糙元对于边界层的影响。与光滑壁面上湍流边界层相比,粗糙元的存在使得近壁面区域的流体和颗粒速度低于单相流体速度,并且雷诺应力峰值位置得到上移。此外,粗糙元引发的喷出和扫入事件将近壁面颗粒运输到外层,从而造成近壁面区域颗粒的优先聚集现象减弱,并且其效果随着粗糙元间距减小而增强。对于小尺度颗粒,由于其较小的颗粒惯性,使得一部分颗粒跟随流体运动到粗糙元前后的回流区。与大尺度颗粒相比,在法向上分布的更为均匀。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-10-01）
刘朋[3]（2012）在《流化床内稠密气固两相湍流流动特性的研究》一文中研究指出流化床内的高浓度气固两相湍流流动在化工、能源、制药和新能源领域得到了广泛应用。但由于迄今为止对于颗粒-流体体系复杂流动机理的认识尚未清楚,所以实验研究手段受到了较大程度的限制。伴随计算算法、计算设备资源的快速发展,数值模拟技术已成为揭示两相湍流流动特性的重要研究方法。本文的数值模拟研究工作是基于欧拉-欧拉连续介质双流体模型和颗粒动力学理论,利用气固两相湍流流动二阶矩封闭湍流模型的思想,实现对于颗粒-流体体系的数学建模、算法设计和计算程序的编写和调试。在统一二阶矩-颗粒温度气固两相湍流模型的基础上,考虑旋转颗粒碰撞间的摩擦应力作用,建立了统一二阶矩-颗粒摩擦应力-颗粒温度气固两相双流体模型(USM-θf),设计、编写和调试科学计算软件,数值模拟流化床下降管内稠密气固流动的流动特性。得到气相和颗粒相的浓度、速度、气固两相脉动关联速度、颗粒温度等分布,并经过实验结果的验证表明考虑颗粒摩擦应力的数值模拟结果较为精确。对于气固相间的动量传递系数,研究发现源于颗粒动力学理论得到的Beestra理论公式,对于颗粒浓度预报结果较好,尤其对于高颗粒浓度的壁面附近区域,计算结果优于半经验关联式的Wen和DeFelice拟合公式。小波分析因具备时间和空间频域分析的多分辨率特性,对于精确分析和识别气固复杂流动体系的流动结构由于传统的FFT分析手段。本文对于鼓泡流化床内稠密气固流动,采用颗粒动力学理论颗粒温度双流体模型和KFIX计算程序,得到气泡运动特性、颗粒浓度分布、颗粒时均速度及颗粒弥散统计特性等结果。利用小波分析方法对压力脉动信号进行分解,更加直观的观察到床内颗粒脉动情况和气泡的运动情况,揭示了稠密气固流动体系显着的非线性特征。(本文来源于《大连海事大学》期刊2012-05-01）
刘阳,许春晓,周力行,胡瓅元[4]（2009）在《气固流动大涡模拟和两相湍流模型的评价》一文中研究指出用基于气体Smagorinsky亚网格应力模型和颗粒动力论模型的双流体大涡模拟(LES)以及统一二阶矩两相湍流模型(USM-RANS),对轴对称突扩气固流动进行了数值模拟。结果表明:LES模拟的颗粒轴向平均速度和均方根脉动速度,以及USM-RANS计算得到的模拟结果都与实验结果吻合较好。LES得到的颗粒-气体轴向脉动速度关联值比USM-RANS模拟值更接近实验值,这表明USM-RANS模拟还有改进余地,并基本上得到了LES的验证。LES的瞬态模拟能显示气固湍流流动的各向异性两相湍流结构和颗粒弥散的发展过程,而USM-RANS无法实现。(本文来源于《清华大学学报(自然科学版)》期刊2009年02期）
刘阳,许春晓,周力行,胡瓅元[5]（2009）在《气固流动大涡模拟和两相湍流模型的评价》一文中研究指出用基于气体Smagorinsky亚网格应力模型和颗粒动力论模型的双流体大涡模拟(LES)以及统一二阶矩两相湍流模型(USM-RANS),对轴对称突扩气固流动进行了数值模拟。结果表明:LES模拟的颗粒轴向平均速度和均方根脉动速度,以及USM-RANS计算得到的模拟结果都与实验结果吻合较好。LES得到的颗粒-气体轴向脉动速度关联值比USM-RANS模拟值更接近实验值,这表明USM-RANS模拟还有改进余地,并基本上得到了LES的验证。LES的瞬态模拟能显示气固湍流流动的各向异性两相湍流结构和颗粒弥散的发展过程,而USM-RANS无法实现。(本文来源于《清华大学学报(自然科学版)网络.预览》期刊2009年02期）
刘阳,周力行,许春晓,胡瓅元[6]（2008）在《后台阶气固流动的双流体大涡模拟和二阶矩两相湍流模型的验证》一文中研究指出用基于气体Smagorinsky亚网格应力模型和颗粒动理学模型的双流体大涡模拟(LES)和统一二阶矩两相湍流模型的RANS模拟(USM-RANS),对后台阶气固流动进行了数值模拟。瞬态模拟结果给出各向异性两相湍流结构和颗粒弥散的发展过程。LES经过统计平均得到的颗粒速度及颗粒均方根脉动速度和USM-RANS的模拟结果与实验结果的对照表明,两种模拟结果和实验结果在定量上吻合较好。因此USM模型基本上得到了LES的验证。但是在剪切流区域中,LES得到的颗粒-气体纵向脉动速度关联的峰值大于USM-RANS模拟的结果,这就表明LES和USM-RANS模拟还需要进一步验证和改进。(本文来源于《化工学报》期刊2008年10期）
高利娟,李家新,李朝祥,王平[7]（2006）在《氧煤燃烧器内湍流气固两相流动数值模拟》一文中研究指出借助FLUENT CFD软件平台,以套筒式燃烧器为研究对象,根据其结构参数,利用数值计算程序对高炉燃烧器内的湍流气固两相流动、传热和燃烧进行了数值模拟。计算结果描绘出了氧煤燃烧器内的两相流场、温度场、挥发分浓度场和组分浓度场等,并对模拟结果进行了分析,为优选燃烧器的结构尺寸和流动参数提供了重要依据。(本文来源于《河南冶金》期刊2006年06期）
李飞,祁海鹰,由长福,包英捷[8]（2006）在《圆管突扩气固两相流动湍流变动研究》一文中研究指出采用PDA测量竖直向下圆管突扩流动中的气相与颗粒相运动参数,研究了小颗粒(55.2μm)、低雷诺数(1.98×10~4)的稀疏流动中湍流变动的规律。结果表明,在主流区和回流区中,颗粒均削弱气相脉动,而在下游则出现增强的现象,这是由于颗粒延缓了突扩流动的发展所致.在入口段的壁面剪切区域,湍流削弱幅度与平均速度梯度呈线性关系;由于壁面的限制,回流区内的剪切作用沿流动方向逐渐增强,使得相应的各横截面内气相脉动的最大值基本保持不变,同时整体脉动程度增强.(本文来源于《工程热物理学报》期刊2006年S1期）
张东利,史宇峰,张艳君,郝东升[9]（2005）在《带导流管的喷动流化床湍流气-固两相流动模型的建立》一文中研究指出带导流管的喷动流化床其流场属于湍流气-固两相流,流场特性复杂,影响因素较多,单纯使用实验方法难以全面描述床层内的流场特性.本文以湍流气-固两相流〔1〕理论为基础,选用k--εkp-pε-Θ5参数数学模型,按多流体模型以颗粒动力学理论封闭颗粒剪应力,建立了带导流管的喷动流化床湍流气-固两相流动模型,并对带导流管的喷动流化床内的流场进行模拟计算,模拟结果与实验数据吻和较好,最大相对偏差约为20%.(本文来源于《内蒙古工业大学学报(自然科学版)》期刊2005年04期）
于勇,蔡飞鹏,周力行,时铭显[10]（2005）在《考虑颗粒间碰撞的稠密气/固流动二阶矩两相湍流模型》一文中研究指出将统一二阶矩两相湍流模型和颗粒动力学理论结合, 推导并封闭了稠密两相流考虑颗粒间碰撞的统一二阶矩两相湍流模型. 该模型用颗粒动力学理论模拟颗粒之间的碰撞, 用各向异性的统一二阶矩模型考虑气相和颗粒相的湍流脉动, 并用输运方程描述气固两相湍流之间的相互作用. 最后用该模型对狭窄槽道内的气粒两相流动进行了模拟, 模拟所得的颗粒水平方向和垂直方向的雷诺应力和实验结果吻合良好. 结果表明, 考虑颗粒间碰撞之后, 颗粒水平方向雷诺应力的预报得到了明显改进.(本文来源于《化工学报》期刊2005年04期）
湍流气固两相流动论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
众所周知,壁面粗糙度广泛存在于能源、化工等领域,粗糙度的存在不仅破坏了边界层原有的粘性底层结构,而且严重影响着边界层内的流动特征以及两相流动中颗粒的弥散过程。因此,研究粗糙度对于湍流边界层的影响具有很强的工程应用和科研价值。本文采用直接数值模拟方法、内嵌边界算法和点源方法相结合的方式,对粗糙壁面上单相和两相湍流边界层进行了比较系统的研究,以揭示湍流-颗粒-壁面粗糙度等多物理场耦合的作用关系及影响机理。首先,通过计算圆柱和圆球绕流两个算例,验证了本文所采用的内嵌边界算法在中高雷诺数和拉伸网格系统下的正确性和准确性。随后,在此程序的基础上开展了半圆球粗糙壁面上湍流边界层流动的直接数值模拟研究,考察了不同壁面粗糙度对于湍流边界层流场、拟序结构、各向异性等的影响,探讨了粗糙元诱导产生出的涡结构在边界层中的演变过程及内外层涡结构的相互作用机理。通过研究发现,粗糙元顶端周期性脱落的发卡涡与边界层内的湍流涡相互作用,破坏了原有的近壁面湍流结构,引起了较强地内外层的动量交换,缩短了边界层内相干结构的尺寸。粗糙元的存在增大了流动阻力,使得流向速度明显降低,而粗糙元的阻塞效应使得流向上的能量部分转移到展向和法向上,从而降低了流向脉动速度,增大了法向和展向的脉动速度,并且研究同样证实了粗糙元的阻塞效果与其形状之间有着重要的关联性。其次,本文开展了 Gauss随机粗糙壁面对于层流和湍流边界层影响的研究,研究了 Gauss随机粗糙壁面诱导扰动的增长模式,分析了不同相关长度、歪斜度和峰态在扰动能量增长方式上的作用机理,以及Gauss随机粗糙壁面对于湍流边界层流场和拟序结构等的影响规律。研究表明,随机粗糙壁面与规则布置粗糙元类似,同样可以引起扰动能量的瞬态增长模式。其中,粗糙壁面的歪斜度和峰态不仅影响着不同波长扰动能量的分布,而且影响着各波长随后的增长过程。而扰动能量的谐波波长与流向和展向的相关长度均有关。在湍流边界层中,粗糙壁面的波峰的歪斜度和峰态以及波峰间的关系同样影响着流场、涡结构和湍流雷诺应力的产生和发展过程。通常波峰峰值较高时,湍流涡及雷诺应力的形成会比较明显,而当两波峰相互紧邻分布时,会起到相互抑制影响的效果。最后,在单相湍流边界层的基础上,本文开展了半圆球粗糙壁面上两相湍流边界层流动的直接数值模拟研究,考察了湍流-颗粒-粗糙度之间的相互作用机理。研究发现,颗粒的加入抑制了粗糙元顶端涡结构的产生,改变了粗糙元后方回流区长度,削弱了粗糙元对于边界层的影响。与光滑壁面上湍流边界层相比,粗糙元的存在使得近壁面区域的流体和颗粒速度低于单相流体速度,并且雷诺应力峰值位置得到上移。此外,粗糙元引发的喷出和扫入事件将近壁面颗粒运输到外层,从而造成近壁面区域颗粒的优先聚集现象减弱,并且其效果随着粗糙元间距减小而增强。对于小尺度颗粒,由于其较小的颗粒惯性,使得一部分颗粒跟随流体运动到粗糙元前后的回流区。与大尺度颗粒相比,在法向上分布的更为均匀。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
湍流气固两相流动论文参考文献
[1].骆明波.粗糙壁面上气固两相湍流流动特性的PIV测量[D].浙江大学.2017
[2].刘骁飞.粗糙壁面上气固两相湍流边界层流动特性的直接数值模拟研究[D].浙江大学.2016
[3].刘朋.流化床内稠密气固两相湍流流动特性的研究[D].大连海事大学.2012
[4].刘阳,许春晓,周力行,胡瓅元.气固流动大涡模拟和两相湍流模型的评价[J].清华大学学报(自然科学版).2009
[5].刘阳,许春晓,周力行,胡瓅元.气固流动大涡模拟和两相湍流模型的评价[J].清华大学学报(自然科学版)网络.预览.2009
[6].刘阳,周力行,许春晓,胡瓅元.后台阶气固流动的双流体大涡模拟和二阶矩两相湍流模型的验证[J].化工学报.2008
[7].高利娟,李家新,李朝祥,王平.氧煤燃烧器内湍流气固两相流动数值模拟[J].河南冶金.2006
[8].李飞,祁海鹰,由长福,包英捷.圆管突扩气固两相流动湍流变动研究[J].工程热物理学报.2006
[9].张东利,史宇峰,张艳君,郝东升.带导流管的喷动流化床湍流气-固两相流动模型的建立[J].内蒙古工业大学学报(自然科学版).2005
[10].于勇,蔡飞鹏,周力行,时铭显.考虑颗粒间碰撞的稠密气/固流动二阶矩两相湍流模型[J].化工学报.2005
论文知识图
