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异质柱形颗粒与球形颗粒混合 流动特性的CFD-DEM数值模拟分析

刊名 《中南大学学报(自然科学版)》
作者 王恒 英文名 年,卷(期) 2017 年 , 第 6 期
主办单位 中南大学 国内刊号 43-1426/N 国际刊号 1672-7207
关键词 CFD-DEM 模拟 柱形颗粒 气固流化床 入库时间 2017/9/13 16:38:35

异质柱形颗粒与球形颗粒混合 流动特性的CFD-DEM数值模拟分析

气固流化床中的颗粒流动模拟是多相流研究中一

个重要的领域。气固流化床中的颗粒流动是气流与颗

粒之间、颗粒与颗粒之间以及颗粒与壁面之间相互作

用的过程,由于固相物料通常不是由单一组分组成,

该过程为复杂的异形异质颗粒混合流动过程。针对颗

粒在气固流化床中的流动过程,国内外学者已经进行

了一些实验和模拟研究,但研究对象多是单组分颗粒。

TSUJI 等[1?3]将DEM与CFD 耦合的方法引入气固流化

床领域,成功模拟了单组分球形颗粒的流动过程。桂

南[4]应用DEM-LES 方法对两相流中的颗粒碰撞问题

进行研究,研究对象为单组分的球形颗粒。对于单组

分非球形颗粒流动的研究也有相关报道。卢洲等[5]模

拟了柱状颗粒在弯管输送过程中的碰撞特性;

ZHONG 等[6]采用球元叠加的方法构造柱形颗粒并模

拟其在喷动床中的流动;REN 等[7?9]采用同样的构造

方法分别研究了圆柱形颗粒、玉米型颗粒在喷动床中

的流动过程。目前针对气固流化床中2 种不同颗粒混

合流动问题的模拟研究较少。LIU 等[10]采用实验方法

研究了柱形颗粒与球形颗粒混合流动特性。张勇[11]针

对异质球形颗粒和异径球形颗粒在流化床中的混合特

性分别进行了探索,YU 等[12]采用微动力建模法研究

了异径球形颗粒的混合与分离特性。任冰[13]模拟了等

密度的非球形颗粒与球形颗粒混合流动情况。上述研

究或针对同质异形颗粒或针对异质同形颗粒,而气固

流化床中的物料如固体垃圾、生物质燃料等,其形状

多为非球形,通常会与煤、河沙等掺混,从而呈现相对

复杂的流动特性,因此开展异质非球形颗粒与球形颗粒

的混合流动模拟研究工作具有十分重要的意义。


参考文献 (15 篇)

  • [期刊论文]    TSUJI Y, KAWAGUCHI T, TANAKA T     Discrete particlesimulation of two-dimensional fluidized bed
  • [期刊论文]    KAWAGUCHI T, TANAKA T, TSUJI Y     Numerical simulationof two-dimensional fluidized beds using the discrete elementmethod (comparison between the two- and three-dimensionalmodels)
  • [期刊论文]    GERA D, GAUTAM M, TSUJI Y, et al     Computer simulation ofbubbles in large-particle fluidized beds
  • [期刊论文]    桂南     复杂两相流动中颗粒碰撞的DEM-LES/DNS 耦合模拟研究
  • [期刊论文]    卢洲, 刘雪东, 潘兵     基于CFD-DEM方法的柱状颗粒在弯管中输送过程的数值模拟
  • [期刊论文]    ZHONG Weiqi, ZHANG Yong, JIN Baosheng, et al     Discreteelement method simulation of cylinder-shaped particle flow in agas-solid fluidized bed
  • [期刊论文]    REN Bing, ZHONG Wenqi, CHEN Yu, et al     CFD-DEMsimulation of spouting of corn-shaped particles
  • [期刊论文]    REN Bing, ZHONG Wenqi, JIANG Xiaofeng, et al     Numericalsimulation of spouting of cylindroid particles in a spouted bed
  • [期刊论文]    REN Bing, ZHONG Wenqi, JIN Baosheng, et al     Numericalsimulation on the mixing behavior of corn-shaped particles in aspouted bed
  • [期刊论文]    LIU Xuejiao, ZHONG Wenqi, JIANG Xiaofeng, et al     Spoutingbehaviors of binary mixtures of cylindroid and sphericalparticles
  • [期刊论文]    张勇     气固流化床非球异质颗粒介观混合特性的实验研究与三维DEM 直接数值模拟
  • [期刊论文]    YU A B, FENG Y Q     Microdynamic modelling and analysis ofthe mixing and segregation of binary mixtures of particles in gasfluidization
  • [期刊论文]    任冰     稠密气固系统非球形颗粒运动机制的试验和CFD-DEM 耦合模拟研究
  • [期刊论文]    KODAM M, BHARADWAJ R, CURTIS J, et al     Cylindricalobject contact detection for use in discrete element methodsimulations
  • [期刊论文]    ERGUN S     Fluid flow through packed columns

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