| 含粗颗粒固液两相流的颗粒相分数计算方法 | |
张岩; 鲁晓兵 ; 张旭辉
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| Source Publication | 中国力学大会-2021+1论文集（上册） |
| 2022-11-05 | |
| Pages | 299-305 |
| Conference Name | 中国力学大会-2021 |
| Conference Date | 2022-11-05 |
| Conference Place | 中国陕西西安、线上会议 |
| Abstract | 含粗颗粒的固液两相流动问题广泛存在于工程实际中,如深海采矿的水力提升过程,水合物开采的固态流化过程以及页岩油气开采的水力压裂过程等。粗颗粒可占据管道直径或裂缝宽度的相当比例,其运动特征对实际工程的作业效率会产生重要影响。数值模拟方法是研究此问题的重要手段,但是,当存在粗颗粒时,常规欧拉-拉格朗日方法会出现颗粒相分数过大的问题,导致数值模拟结果不准确或者计算发散。因此,本文提出了一种计算含粗颗粒稠密固液两相介质中颗粒相分数场的方法。此方法的核心思想为扩散方法,首先建立粗颗粒的虚拟质量分布函数,将粗颗粒的质量在全场进行重分布,并保证重分布的守恒性、连续性和有界性。随后基于颗粒的虚拟质量分布函数的积分获得粗颗粒的相分数场,并基于粗颗粒的相分数场计算连续相的相分数场并更新流场运动及颗粒运动信息。最后,将本文的颗粒虚拟质量分布函数方法在开源软件OpenFOAM中进行算法植入,编写求解程序。通过颗粒分布实验对本文的数值模型进行验证,发现本文的数值模型能够能够准确预测粗颗粒体积分数场。本文提出的数值模型为含粗颗粒两相流的机理研究和工程应用分析提供新的思路和手段。 |
| Keyword | 固液两相流 粗颗粒 OpenFOAM 欧拉-拉格朗日 |
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| Language | 中文 |
| Document Type | 会议论文 |
| Identifier | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/91771 |
| Collection | 流固耦合系统力学重点实验室 |
| Affiliation | 中国科学院力学研究所 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 张岩,鲁晓兵,张旭辉. 含粗颗粒固液两相流的颗粒相分数计算方法[C]中国力学大会-2021+1论文集（上册）,2022:299-305. |
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