相间作用力论文_刘鑫,张煜,张丽,靳海波

导读:本文包含了相间作用力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:作用力,两相,双流,模型,电容,欧拉,流体力学。

相间作用力论文文献综述

刘鑫,张煜,张丽,靳海波[1](2017)在《基于气泡群相间作用力模型的加压鼓泡塔流体力学模拟》一文中研究指出目前,多数文献报道了冷态加压湍动鼓泡塔内流动特征,并且通过实验数据回归相关经验关联式。然而,此类关联式适用范围有限,难以直接外推到工业鼓泡塔反应器条件。因此,在FLUENT平台上建立了基于气泡群相间作用力的、动态二维加压鼓泡塔计算流体力学模型。通过数值模拟考察了操作压力为0.5~2.0 MPa,表观气速为0.20~0.31 m·s~(-1),内径0.3 m鼓泡塔内流场特性参数分布,并且与冷态实验数据进行比较。结果表明,采用修正后的气泡群曳力模型、径向力平衡模型以及壁面润滑力模型描述气泡群相间作用力,能够较为准确地反映平均气含率和气含率径向分布随操作压力和表观气速变化的规律。(本文来源于《化工学报》期刊2017年01期)

刘鑫[2](2016)在《基于相间作用力模型的加压鼓泡塔流体力学数值模拟研究》一文中研究指出工业鼓泡塔反应器通常加压,且表观气速大于0.1 m·s~(-1)的湍动鼓泡状态下操作。现有研究大多由经验或半经验的关联式描述流场特性参数的变化规律,缺乏对加压鼓泡塔流场系统地理论研究,因此,有必要对湍动加压鼓泡塔进行相关研究。本文在FLUENT15.0平台上结合UDF子模型,获得了双流体加压鼓泡塔二维轴对称动态计算流体力学模型。通过数值模拟考察了湍动加压鼓泡塔(操作压力为0.5 MPa~2.0 MPa,表观气速为0.199 m·s~(-1)~0.317 m·s~(-1))内流场运动特性,并与内径为300 mm的加压鼓泡塔冷态实验数据(秦玉建,2012)进行比较分析。论文主要包括以下叁个部分:(1)通过二维轴对称模拟,系统考察了单气泡曳力模型、气泡群曳力模型、气泡群升力和湍流扩散力平衡模型以及壁面润滑力模型,对冷态加压鼓泡塔充分发展段流场的影响。考察结果表明采用修正后的气泡群曳力模型、径向力平衡模型、以及壁面润滑力模型描述气泡群相间作用力,能够较为准确地描述出时均流场特性参数的径向分布规律。(2)采用本文的CFD模型对加压鼓泡塔流场进行模拟,分别对表观气速及操作压力两个因素进行考察,结果表明该模型能够很好地模拟出表观气速及操作压力对鼓泡塔流场的影响,平均气含率误差绝对值小于4%。且表现出随着表观气速的增加,气含率、气相上升速度及轴向液相速度随之增大;随着操作压力的增加,气含率随之增加,而气相上升速度及液相循环速度随之减小。(3)在上述CFD模型的基础上,引入气泡群体平衡模型(PBM),获得CFD-PBM耦合模型对加压鼓泡塔流场进行模拟,在Luo聚并模型核函数基础上,在气泡聚并效率项中引入反映压力影响的修正系数,使模型计算得到的气泡直径径向分布与实验结果符合较好,且平均气含率误差绝对值小于3%。(本文来源于《北京石油化工学院》期刊2016-06-11)

何青[3](2014)在《管内气液两相流相间作用力特性仿真研究》一文中研究指出气液两相流是一种十分复杂、在生产实际中广泛存在的混合流动状态。随着工业生产的发展,对计量、节能等方面的要求越来越高,尤其是对两相流参数的测量需求越来越迫切。因此,两相流参数检测的研究具有重要的理论和工程意义。本文是在前人研究成果的基础上做进一步的完善,通过对相间作用力进行模型研究及对气液两相流进行动态数值模拟,进一步加深了对流量计量和管内两相流动过程的认识。在油、气、水叁相流实验系统上进行实验,并根据不同的气相和液相流量所产生的不同流型,设定实验参数点,共进行叁组实验,对差压、高频压力和电容信号通过NI公司的便携式多功能数据采集系统进行数据采集和记录。利用气液两相流动基本方程和流动参数的定义,对实验数据进行处理,计算出本文所需的流体流速、流体粘度、湍动能和耗散率等参数。通过CFD流体仿真软件,对方形管内气液两相流动状态进行动态的数值模拟。根据管内两相流流体的流动特性和课题需要,本文选择叁个不同的液相点下分别选择叁个不同的气相点,共九个实验工况点,分别在分层流、波状分层流和环状流叁个流型下进行数值模拟计算,选用VOF模型对相间作用力进行二维数值模拟,边界条件选用速度入口,自由流出口,并且考虑了流体的运动粘度。模拟的各工况管内流体流动状态与实验过程相吻合。根据已有的相间作用力理论模型,将仿真结果带入理论模型中,得到仿真计算的相间作用力,并将其与实验测量得到的相间作用力进行对比,结果显示数值模拟结果与实验计算结果相吻合,数值模拟具有一定的准确性。(本文来源于《河北大学》期刊2014-06-01)

刘然[4](2013)在《垂直于水平流向的气液两相流相间作用力特性研究》一文中研究指出相间作用力是气液两相截面特性变化及流型演化的动因,是揭示气液两相流动机理的关键参数之一,但在研究气液两相流过程中,通常会把相间作用力忽略或是简单的定性分析。本文是在课题组前期研究成果的基础上,利用研制的相间作用力检测装置又进行了实验测试,对垂直于水平流向的气液两相流相间作用力特性研究做了进一步补充和完善。本文利用气液两相流动基本方程和流动参数的定义,推导出垂直于水平流向的气液两相流相间作用力理论模型,为相间作用力的定量计算提供了理论基础。对方形管段的截面含气率完成了静态特性标定,经过数据拟合得到静止状态下的截面含气率测量模型,其绝对误差绝对值小于0.05,在实验误差允许范围内。通过对方形管内气液两相流动特点分析以及对多相流模型的研究,本文选用VOF模型对相间作用力进行二维数值模拟,采用速度入口,压力出口,同时在模型中考虑了表面张力。模拟的各工况管内流体流动状态与实验过程相吻合,并且将反应垂直水平流向相间作用力的垂直差压与实验测得值对比,结果显示两者的变化趋势一致,都是随气相流速增加而减小。分析了相间作用力是怎样引起流型变化的。本文选取垂直水平流向的高频差压信号作为分析对象,利用非线性分析方法提取垂直于水平流向的高频压差信号的特征参数,很好地反映了分层流到环状流转换过程的相关信息,并结合相间作用力分析流型演变的动因,为揭示气液两相流动机理提供了新的方法。最后通过理论计算得到相间作用力,对相间作用力做了简单的定量分析。(本文来源于《河北大学》期刊2013-06-01)

项秀明[5](2012)在《水平管气液两相流相间作用力定量检测装置的研究》一文中研究指出近年来,石油资源日益紧张,油、气、水叁相流不分离测量技术显得越来越重要,气液两相流动机理的研究是解决叁相流测量的理论基础。相间作用力是揭示气液两相流动机理的关键之一,是气液两相界面特性变化和流型演化的动因,但是绝大多数的研究都只在压力降的研究中会提到相间作用力,通常把相间作用力忽略或者只做定性的分析,本课题提出并设计了一种新的气液两相相间作用力定量检测装置,实现相间作用力的定量检测。本课题对相间作用力的物理模型和数学模型进行了研究,提出了一种更加准确获得垂直于水平流向差压的方法,以及一种获得气液两相流截面含气率的方法,从而得到两相流相间作用力。优化了相间作用力装置制作方案,分别制作了圆形管段和方形管段相间作用力定量检测装置。提出了一种新的水平管段取压孔设计方法,和传统取压方式相比,更加准确的获得了垂直于流向方向的压差。通过分层流模拟实验数据拟合出截面含气率与电容传感器电容值的关系,优化了截面含气率测量模型,模型的预测误差在±5%以内,进而求解出气液两相流动状态下的重位压降,得出垂直于流向方向的相间作用力。通过实验测试,对装置的测量特性进行了全面的研究,包括装置的差压特性、截面含气率特性以及相间作用力特性,实验数据分析表明,本相间作用力定量检测装置达到了预期的设计目标,达到了相间作用力定量检测的需要。(本文来源于《河北大学》期刊2012-06-01)

张潭[6](2012)在《金属熔体—气泡两相流中相间作用力的探讨与数值模拟》一文中研究指出采用欧拉-欧拉双流体模型对吹气发泡法制备泡沫铝的过程进行数值模拟时,有关相间作用力的探讨对数值模拟结果的预测作用有着极其重要的意义。本文主要研究相间作用力的阻力、升力、虚拟质量力对高温金属熔体-气泡两相流气泡分布和流体流动的影响。应用二维平面模型对平行往复搅拌高温金属熔体流场中的气体射流进行了模拟。在层流流动的条件下研究了Ishii和Zuber阻力模型,Liu阻力模型、Ohmori和Ishii阻力模型、Grevskott和Sannaes阻力模型、Tsuchiya和Furumoto阻力模型、Schiller和Naumann阻力模型、Dalla Ville阻力模型、Zhang和Vanderheyden阻力模型、Universal阻力模型共九个阻力模型以及升力对气液两相流流动的影响。出于实际考虑,加入湍流模型,考察阻力、升力、虚拟质量力对流场内流动结果的影响。通过以上模拟和计算,总结出层流状态下选取不同的阻力模型将产生不同的数值模拟结果,当考虑升力时根据阻力模型的不同将产生不同的影响。考虑气液两相的湍动并应用标准k-ε多相湍流模型对高温金属熔体-气泡两相流进行数值模拟时,对与Re数相关的阻力模型,由于阻力模型的不同而造成的数值模拟结果差距消失,升力则根据阻力模型的不同其影响结果不同。特别指出对于Universal阻力模型,无论层流还是湍流,加入升力后其数值模拟结果基本不变。(本文来源于《大连理工大学》期刊2012-05-01)

赵建福,李炜[7](1998)在《掺气水流相间作用力模型分析》一文中研究指出本文分析了掺气水流内部结构形态及水、气两相间速度滑移的特征,得到如下结论:在掺气水流中。宏观的相间速度滑移不会很大;水、气两相间动量的传递以惯性推动作用(即由虚质量力)为主,并给出了虚质量力的具体表达式。(本文来源于《水动力学研究与进展(A辑)》期刊1998年04期)

相间作用力论文开题报告

(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:

工业鼓泡塔反应器通常加压,且表观气速大于0.1 m·s~(-1)的湍动鼓泡状态下操作。现有研究大多由经验或半经验的关联式描述流场特性参数的变化规律,缺乏对加压鼓泡塔流场系统地理论研究,因此,有必要对湍动加压鼓泡塔进行相关研究。本文在FLUENT15.0平台上结合UDF子模型,获得了双流体加压鼓泡塔二维轴对称动态计算流体力学模型。通过数值模拟考察了湍动加压鼓泡塔(操作压力为0.5 MPa~2.0 MPa,表观气速为0.199 m·s~(-1)~0.317 m·s~(-1))内流场运动特性,并与内径为300 mm的加压鼓泡塔冷态实验数据(秦玉建,2012)进行比较分析。论文主要包括以下叁个部分:(1)通过二维轴对称模拟,系统考察了单气泡曳力模型、气泡群曳力模型、气泡群升力和湍流扩散力平衡模型以及壁面润滑力模型,对冷态加压鼓泡塔充分发展段流场的影响。考察结果表明采用修正后的气泡群曳力模型、径向力平衡模型、以及壁面润滑力模型描述气泡群相间作用力,能够较为准确地描述出时均流场特性参数的径向分布规律。(2)采用本文的CFD模型对加压鼓泡塔流场进行模拟,分别对表观气速及操作压力两个因素进行考察,结果表明该模型能够很好地模拟出表观气速及操作压力对鼓泡塔流场的影响,平均气含率误差绝对值小于4%。且表现出随着表观气速的增加,气含率、气相上升速度及轴向液相速度随之增大;随着操作压力的增加,气含率随之增加,而气相上升速度及液相循环速度随之减小。(3)在上述CFD模型的基础上,引入气泡群体平衡模型(PBM),获得CFD-PBM耦合模型对加压鼓泡塔流场进行模拟,在Luo聚并模型核函数基础上,在气泡聚并效率项中引入反映压力影响的修正系数,使模型计算得到的气泡直径径向分布与实验结果符合较好,且平均气含率误差绝对值小于3%。

(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。

相间作用力论文参考文献

[1].刘鑫,张煜,张丽,靳海波.基于气泡群相间作用力模型的加压鼓泡塔流体力学模拟[J].化工学报.2017

[2].刘鑫.基于相间作用力模型的加压鼓泡塔流体力学数值模拟研究[D].北京石油化工学院.2016

[3].何青.管内气液两相流相间作用力特性仿真研究[D].河北大学.2014

[4].刘然.垂直于水平流向的气液两相流相间作用力特性研究[D].河北大学.2013

[5].项秀明.水平管气液两相流相间作用力定量检测装置的研究[D].河北大学.2012

[6].张潭.金属熔体—气泡两相流中相间作用力的探讨与数值模拟[D].大连理工大学.2012

[7].赵建福,李炜.掺气水流相间作用力模型分析[J].水动力学研究与进展(A辑).1998

论文知识图

伞罩型除尘器计算区域Figure6.1Compu...对话框由两相流体的实...相间作用力控制面板4..27指定...分解槽网格图气泡所受相间力随时间的变化

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相间作用力论文_刘鑫,张煜,张丽,靳海波
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