收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

均匀湍流内有限惯性颗粒碰撞率的直接模拟

陈胤密  
【摘要】:燃烧源可吸入颗粒物对于人体健康和自然环境有严重的危害作用,了解其在燃烧过程中生成和长大过程的机理是在燃烧过程中控制颗粒物生成的前提,其核心问题之一是颗粒-颗粒的碰撞和凝并过程。而由于湍流对细微颗粒具有复杂的输运作用和局部聚集效应,细颗粒的碰撞率将不同于常规的几何碰撞率。研究具有有限惯性、并有局部富集条件下颗粒的碰撞率是目前两相流体力学和气溶胶动力学的研究热点之一。 本文在系统总结有关颗粒平均碰撞率模型的研究进展和相关数学模型、算法的基础上,基于后溯算法,构建了能够模拟三维空间内具105~106个颗粒碰撞的直接模拟程序,其中颗粒动量方程采用二阶预估-校正格式,颗粒位移采用二阶Adams积分,气相湍流场采用拟谱方法求解,颗粒位置上流体的速度由气相场用四阶拉格朗日插值得到,通过采用相邻网格、网格排除和颗粒排序等方法对程序进行优化,程序计算量较常规方法可低2个数量级,满足了在微机上模拟巨量颗粒碰撞需要。使用该程序,首先对均匀剪切流内St1的颗粒(轻颗粒流)和St1且速度呈高斯分布颗粒(重颗粒流)两种工况进行数值验证,其结果和文献中的解析解一致,证明了算法和程序的可靠性,并讨论了计算参数的选取原则。进一步的,本文对各向均匀同性湍流内有限惯性颗粒的聚集现象及其对碰撞率的影响进行了模拟计算,采用径向分布函数、归一化的条件颗粒浓度等参数定量表征了不同St数颗粒的局部聚集程度;对St=1的颗粒,受局部聚集的影响,其颗粒碰撞率可为零惯性颗粒的20~30倍。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李光熙,陶文铨,李增耀,宇波;旋转对平板通道内湍流流动和换热影响的直接模拟[J];西安交通大学学报;2005年05期
2 ;国外EW产品[J];电子对抗技术;1995年05期
3 周力行;王方;胡砾元;;液雾燃烧细观模拟的最近研究进展[J];工程热物理学报;2009年05期
4 王方;许春晓;周力行;;不可压反应流动直接模拟和亚网格模型的检验[J];工程热物理学报;2007年03期
5 王方;周力行;许春晓;黄勇;;用直接模拟数据检验RANS二阶矩燃烧模型[J];工程热物理学报;2008年10期
6 王方;周力行;许春晓;黄勇;;二阶矩湍流燃烧模型的考虑浮力的DNS及LES检验[J];工程热物理学报;2009年02期
7 王方;许春晓;周力行;;等温反应湍流流动标量关联量输运的直接模拟[J];化工学报;2007年03期
8 王方;周力行;许春晓;黄勇;;不可压湍流反应流直接模拟和RANS反应模型检验[J];航空动力学报;2008年04期
9 沈华韵;王侃;宫兆虎;;蒙特卡罗方法在中子时空动力学问题中的应用[J];核动力工程;2008年04期
10 沈华韵;王侃;;中子时空动力学直接模拟方法研究与程序研制[J];核动力工程;2009年S1期
11 谷黎;姜水生;;振动Couette流稀薄效应的直接模拟Monte Carlo方法[J];南昌大学学报(理科版);2008年04期
12 阳祥;李增耀;陶文铨;;浮升力在竖直通道湍流中的作用[J];西安交通大学学报;2011年01期
13 贺铸,柳朝晖,郑楚光;三维均匀各向同性两相湍流的直接模拟[J];工程热物理学报;2003年04期
14 王沫然,李志信;微通道内气体流动的三维效应[J];工程热物理学报;2004年05期
15 贺群武,王秋旺,罗来勤,陶文铨;压力边界条件下微通道内气体流动换热特性研究[J];工程热物理学报;2004年05期
16 沈青,樊菁,胡振华,徐晓燕;过渡领域三维绕流直接统计模拟位置元法的一种新方案[J];空气动力学学报;1996年03期
17 王学德,伍贻兆,夏健;二维非结构网格DSMC方法的实现及其应用[J];南京航空航天大学学报;2004年06期
18 崔国民,蔡祖恢,李美玲;直接模拟蒙特卡罗法对连续流体传热和流动的模拟[J];工程热物理学报;2000年04期
19 王汉青,汤广发;室内气流大涡模拟的基础性问题研究[J];株洲工学院学报;2004年05期
20 何延才,胡敏,王心磊,陈家光;不规则形状超微颗粒XQMA计算方法——Monte Carlo直接模拟[J];中国科学A辑;1987年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 卓俊;黄流兴;牛胜利;朱金辉;;低能电子输运的直接模拟和连续减速算法比较[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第6册)[C];2009年
2 谷笳华;李仲发;方治家;;用氢氧爆轰驱动气体直接模拟爆炸波[A];第十届全国激波与激波管学术讨论会论文集[C];2002年
3 苏宗涤;萨本豪;张贵山;施义晋;黄祖洽;;重离子深度非弹性散射的直接模拟[A];第五次核物理会议资料汇编(中册)[C];1982年
4 阳祥;李增耀;陶文铨;;离心浮升力对旋转方通道内湍流混合对流影响的数值模拟[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
5 王方;许春晓;周力行;黄勇;;槽道湍流反应流动的直接模拟及亚网格模型检验[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
6 陆夕云;;剪切湍流热传导的大涡模拟和直接模拟[A];第二届全国传递过程学术研讨会论文集[C];2003年
7 余锡平;;水波与透水性建筑物相互作用的直接模拟[A];自然、工业与流动——第六届全国流体力学学术会议论文集[C];2001年
8 倪明玖;马晖扬;;突扩管道内金属流体在磁场作用下的流动[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
9 谭成仟;宋子齐;;测井资料的统计、拟合校正分析方法及应用[A];1995年中国地球物理学会第十一届学术年会论文集[C];1995年
10 刘欢鹏;刘文铁;陆慧林;沈志恒;何玉荣;;直接模拟蒙特卡罗方法研究循环流化床内颗粒聚团的流动[A];中国颗粒学会2004年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会会议文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 石兴;纤维悬浮混合层及柱状粒子运动直接模拟的研究[D];浙江大学;2002年
2 沈华韵;中子连续能量时空动力学直接模拟方法研究[D];清华大学;2008年
3 查旭东;流化床内高浓度气固多相流动和燃烧的数值试验研究[D];浙江大学;2002年
4 桂南;复杂两相流动中颗粒碰撞的DEM-LES/DNS耦合模拟研究[D];浙江大学;2010年
5 何沛;空气射流及合成气射流火焰的直接数值模拟研究[D];浙江大学;2010年
6 韩海锋;气固两相流的高效格子Boltzmann算法设计及其直接数值模拟[D];华中科技大学;2012年
7 韩海锋;气固两相流的高效格子Boltzmann算法设计及其直接数值模拟[D];华中科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 闻仲卿;泡群溃灭的直接模拟及统计特性分析[D];浙江大学;2013年
2 吴明巧;稀薄气体流动的DSMC/EPSM混合算法研究[D];国防科学技术大学;2001年
3 吴雄;过渡区流动的DSMC方法模拟研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
4 李瑞霞;均匀湍流内湍流—布朗颗粒碰撞的直接模拟研究[D];华中科技大学;2006年
5 陈胤密;均匀湍流内有限惯性颗粒碰撞率的直接模拟[D];华中科技大学;2004年
6 郭晓东;直接数值模拟与大涡模拟后台阶湍流流动[D];南京航空航天大学;2007年
7 温国谊;频率合成源的分析与实现技术的研究[D];西安电子科技大学;2008年
8 王数明;基于DDS技术的三相六通道信号发生器设计与开发[D];湖南大学;2006年
9 张萍;基于Verilog语言的DDS设计与仿真[D];西安电子科技大学;2007年
10 庄礼深;连续与稀薄流环境下吸气式激光推进器流场的数值模拟[D];清华大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ITDoor 孔明;芝麻开花节节高[N];中国电脑教育报;2002年
2 本报记者 王洪波;“我对网游产业的批评是理性的”[N];中华读书报;2005年
3 汉普管理咨询 张后启;规避现代企业管理陷阱[N];中国商报;2001年
4 常润华;江南园林的缩影[N];人民日报海外版;2002年
5 马美谊;跨平台管理 提高网络可用度[N];中国计算机报;2006年
6 孔明;环绕的魅力[N];中国电脑教育报;2002年
7 云阳;清末民初红泥南瓜壶[N];中国商报;2003年
8 通讯员 吴宏伟;西飞数控仿真获突破[N];中国航空报;2004年
9 ;SolidWorks2003[N];中国计算机报;2003年
10 北电网络;光以太网的业务实现[N];通信产业报;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978