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DSMC方法在循环流化床中的数值模拟

李满枝  
【摘要】: 本文基于颗粒轨道模型,采用直接模拟Monte-Carlo算法(Direct Simulation Monte-Carlo Method,简称DSMC方法)处理了颗粒间的相互碰撞过程,从而模拟了循环流化系统的颗粒运动。 本文在研究过程中的主要工作归纳如下: 1.基于颗粒轨道模型,用DSMC方法模拟了循环流化系统中的颗粒运动状态,并详细描述了DSMC方法的算法和计算步骤。 2.根据DSMC方法,针对颗粒碰撞事件,对抽样与还原技术作了新的数值处理。 3.将DSMC算法和硬球模型相结合计算颗粒的碰撞过程,并基于硬球模型中两体碰撞假设,对修正Nanbu算法做了相应的改进。 4.讨论了某些参数的影响,并对模拟结果做了分析和比较。 通过本文的研究,得到以下结论: 1.对于颗粒碰撞事件,采用本文中提供的抽样与还原技术,可以较好的模拟循环流化床中颗粒运动的环核结构以及上稀下浓的非均匀结构。 2.将DSMC方法与硬球模型相结合对修正Nanbu算法进行改进,减少了参与碰撞事件的颗粒数目,从而减少了计算量。 3.真实颗粒与样本颗粒数目的比值越大,计算时间越短。 4.颗粒的密度与颗粒直径对参与碰撞的颗粒数目无明显影响。 5.当颗粒的数目、直径、密度增大时,气体径向速度减小。 6.当颗粒密度增大时,空隙率减小。


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