收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

圆球粒子沉降的数值模拟及实验研究

孙光明  
【摘要】:粒子流悬浮流在自然界和工业应用中普遍存在,例如在化学和石油工业中就经常应用不同粒子在沉降行为上的差异来实现粒子和流体,以及不同尺度和性质粒子之间的分离。近十多年来,一些针对粒子流的直接数值模拟方法得到了的很大的发展,因为直接数值模拟方法能比较准确地同时给出悬浮流的微观和宏观的信息,因此已成为研究粒子悬浮流的一种重要手段。基于分布式拉格朗日乘子的虚拟区域方法(DLM/FD)是近年来出现的直接数值模拟粒子流的新方法之一。其基本思想是:通过假设流体也充满粒子占据的空间,这样把一个几何复杂区域内的问题扩展到一个相对大的,但几何简单的区域中,控制流体流动的N-S方程和控制粒子运动的刚体运动方程通过无滑移边界条件和作用在粒子上的力和力矩耦合在一起进行求解,而刚体运动的限制则通过一个拉格朗日乘子来施加。这样在计算时不但作用在粒子上的力和力矩不需要再显式计算,同时也可以应用固定的结构化网格和快速求解算法,避免了计算过程中重新更新和划分网格的需要。 本文对基于分布式拉格朗日乘子的虚拟区域方法作了详细介绍,并在求解算法上进行了一定的改进,即采用基于半交错网格的有限差分方法来求解流体流动子问题,从而大大提高了计算效率。采用基于分布式拉格朗日乘子的虚拟区域方法,本文对单个、两个圆球粒子在垂直方槽中的沉降过程进行了三维数值模拟,分析了不同雷诺数下单个圆球粒子的沉降轨迹、沉降速度的变化和相应的尾涡结构,也给出了两个圆球粒子之间的DKT过程。本文还设计了圆球粒子在垂直方槽中沉降的实验装置,对圆球粒子的沉降特性进行了实验研究,并且对数值模拟结果进行了验证,实验结果和数值模拟结果吻合较好。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 朱晨光;潘功配;;对烟幕微粒的终端沉降速度研究[J];含能材料;2005年06期
2 王玉;范跃华;王姣;彭祖平;;混凝絮凝体的分形与沉降特性实验研究[J];安全与环境工程;2006年03期
3 姚公弼;倾斜管沉降特性的测定和研究[J];医药工程设计;1994年01期
4 刘永建,孙维林;球形岩屑在赫—巴流体中的沉降速度[J];石油钻采工艺;1990年03期
5 高志昌;;油气分离器液滴沉降区的工艺计算[J];油气田地面工程;1993年04期
6 胡秀桂;石建明;鲁淑群;朱企新;;高度重视分离机械选型与使用前的试验研究[J];过滤与分离;2006年04期
7 廖兵;陈平;李群生;李军;王黎明;;空气钻井揭开天然气产层时关于回压的控制[J];内蒙古石油化工;2007年05期
8 曹海燕;孙秀华;;影响盐水精制过程中精制盐水中钙镁的主要因素[J];内蒙古石油化工;2007年06期
9 赵庆辉;刘其成;于涛;张勇;刘宝良;;蒸汽辅助重力泄油蒸汽腔发育特征研究[J];西南石油大学学报(自然科学版);2008年04期
10 赵霞;雒和明;谢刚;张建强;陈步科;;铅锌硫矿尾矿废水净化处理的可行性研究[J];粉煤灰综合利用;2010年01期
11 杨锡祥;窦源东;;某萤石选矿多泥尾矿水絮凝沉降试验研究[J];采矿技术;2010年06期
12 吉登高;郭旭龙;蔡光顺;蔡阳辉;卫双果;;水质变化对煤泥水絮凝沉降的影响[J];洁净煤技术;2011年01期
13 吴智慧;商宝龙;徐伟;;家具用聚氨酯仿木材料中木粉的分散性研究[J];木材工业;2011年03期
14 张贵英;;张家洼铁矿石分选的尾矿沉降特性浅析[J];金属矿山;1990年12期
15 李长春;;湿法氧化铁红生产中Fe(OH)_3结晶条件的实验研究[J];吉林化工学院学报;1991年04期
16 李柱国;;铜资源综合回收的实验研究[J];中国钼业;2009年03期
17 刘凯;黄德镛;张明旭;吴东旭;;大红山铜矿全尾砂絮凝沉降的试验研究[J];中国矿业;2008年12期
18 赵卓权;程留恩;;γ射线沉降性能测定仪—一种新型的悬浮液沉降性能测定装置[J];过程工程学报;1984年03期
19 许新启;;浅析立式砂仓尾砂浆固液分离技术[J];采矿技术;2006年03期
20 林喆;杨超;沈正义;亓欣;;高泥化煤泥水的性质及其沉降特性[J];煤炭学报;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邵雪明;余钊圣;孙光明;;基于DLM/FD方法的三维圆球粒子运动的直接数值模拟[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
2 焦渤;赵小虎;;颗粒沉降特性的计算与实验分析[A];第八届全国颗粒制备与处理学术和应用研讨会论文集[C];2007年
3 孙恒信;刘尊龙;蔡春晓;杨荣国;郜江瑞;;空间纠缠的理论和实验研究[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
4 王仙丽;郭秀军;马媛媛;;污染孔液对土壤介电常数影响的实验研究[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
5 张鹏;朱捷琳;陈福;侯如蓉;;组蛋白去乙酰化酶抑制剂减轻急性移植物抗宿主病的实验研究[A];第13届全国实验血液学会议论文摘要[C];2011年
6 孙君志;张艺宏;苏全生;;成都地区隐性肥胖者体能特征的实验研究[A];第二届全民健身科学大会论文摘要集[C];2010年
7 李平;;浅谈中西医结合基础实验研究[A];第四届第三次全国中西医结合临床教育会议论文集[C];2011年
8 林兰;张润云;;糖心平防治糖尿病心脏病的实验研究[A];第六次中国中西医结合糖尿病学术会议论文汇编[C];2002年
9 薛智谋;周慧英;周正宇;黄猛;蓝明扬;卞士忠;孙志红;庄启元;俞浩元;翁兴根;;“采和Ⅰ、Ⅱ号”治疗冻伤的实验研究[A];首届中国中医药实验动物科技交流会论文汇编[C];2002年
10 姜明文;王人成;罗志增;金德闻;张济川;;有感肌电假手的制作及实验研究[A];继往开来 与时俱进——2003年康复医学发展论坛暨庆祝中国康复医学会成立20周年学术大会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗坤;气固两相自由剪切流动的直接数值模拟和实验研究[D];浙江大学;2005年
2 李德波;气固两相剪切流动大规模并行直接数值模拟研究[D];浙江大学;2011年
3 吕红;方形颗粒两相流的直接数值模拟[D];重庆大学;2011年
4 顾卫国;表面活性剂减阻流体减阻机理的实验与直接数值模拟研究[D];上海交通大学;2010年
5 陈鑫蔚;三维气固两相混合层中相间耦合作用的直接数值模拟[D];浙江大学;2012年
6 周哲;存在半球粗糙元的发展平板边界层流动中的颗粒输运的直接数值模拟研究[D];浙江大学;2010年
7 张肇宇;纳米化中药舒鼻喷剂治疗变应性鼻炎之实验室相关研究[D];广州中医药大学;2006年
8 林云强;自闭症谱系障碍儿童威胁知觉的实验研究[D];华东师范大学;2012年
9 陈健;空间发展光滑圆管流动转捩的直接数值模拟[D];清华大学;2002年
10 孙新宇;芪玄益心胶囊治疗糖尿病性冠心病的药效学实验及机制研究[D];黑龙江中医药大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙光明;圆球粒子沉降的数值模拟及实验研究[D];浙江大学;2006年
2 张征宇;FENE链运动的直接数值模拟[D];浙江大学;2005年
3 刘丽君;词汇衔接分析在词汇教学中的应用[D];山东大学;2005年
4 满盈全;落后地区普高英语“三维六化”阅读教学实验研究[D];云南师范大学;2004年
5 邢宇;拉深筋的力能特性的实验研究[D];燕山大学;2006年
6 苏阳;固—液分离水力旋流器的性能研究[D];大连理工大学;2006年
7 周本浩;大双叶片搪玻璃搅拌器的实验研究与数值模拟[D];浙江大学;2006年
8 孟志云;黑地黄丸治疗慢性肾功能衰竭的临床与实验研究[D];山东中医药大学;2006年
9 时艳;高校健美操教学中探究式教学的实验研究[D];扬州大学;2007年
10 来轩昂;胡12块注空气提高采收率实验研究[D];中国石油大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李水根 何亚雯;三焦化湿合剂治浅表性胃炎[N];健康报;2007年
2 英国设菲尔德大学考古系 Robin Dennell 教授;石器微痕分析终于来到了中国[N];中国文物报;2008年
3 武警重庆总队医院中医肿瘤科副主任医师 田维君;抗癌抑癌食物大全[N];医药导报;2006年
4 驻京记者 王丹;药谷一号国际研发孵化园一期工程竣工[N];医药经济报;2007年
5 记者 刘国安 通讯员 冯庆祥;中俄联合开展本源微生物驱油实验研究[N];中国石油报;2000年
6 杨德有;陕西省中医药研究院两项课题通过鉴定[N];中国中医药报;2006年
7 康言;博奥生物细胞芯片实验研究获重要进展[N];中国医药报;2008年
8 本报记者 张滢;应按教育自身的规律行事[N];中国教育报;2007年
9 徐德明 宋行军 李小玲;让素质与成绩双飞跃[N];天津日报;2007年
10 姬生勤;冠心病从肾论治的实验研究[N];中国医药报;2004年
 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