文献类型：会议

作　　者：姚军 Michael Fairweather 赵彦琳 李宁

作者单位：厦门大学能源学院 University of Leeds,School of Process,Environmental and Materials Engineering,Institute of Particle Science and Engineering 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院 厦门大学能源学院核能研究所

基　　金：国家自然科学基金项目(51376153)资助

会议文献：第八届全国流体力学学术会议论文摘要集

会议名称：第八届全国流体力学学术会议

会议日期：20140918

会议地点：中国甘肃兰州

主办单位：中国力学学会流体力学专业委员会

出版日期：20140918

学会名称：中国力学学会

语　　种：中文

摘　　要：运用大涡模拟的方法对充分发展方管湍流中的颗粒运动进行研究。其中,流动雷诺数(基于体积速度与方管宽度)为25000,83000和10320。计算颗粒轨迹的运动方程包括牵引力,升力,浮力和重力。流体相计算结果与实验数据以及直接数值模拟数据吻合良好。计算结果显示,方管截面的二次流动对管中颗粒的沉淀过程影响很大。在该流动的影响下,具有高惯性力的颗粒(颗粒Stokes数大于12.38)倾向于沉积在靠近方管的角落处,但低惯性力颗粒(颗粒Stokes数小于6.43)多沉积在管道底部的中心。研究证明,流动的雷诺数、颗粒大小、牵引力、剪切升力和重力都影响颗粒的沉降。计算结果发现在竖直方向发生的颗粒沉降随着Renylods数的增加而增加但同时在水平方向上发生的却在减小。颗粒的沉积速度随着颗粒粒径增大而增大,也随流体Reynolds数的增大而增大,两个因素也导致颗粒沉积在管道角落处。从力学角度分析,在竖直方向上重力对颗粒作用明显,在横向方向是牵引力作用更大。升力对颗粒的作用是随着颗粒粒径增大而变大,随着颗粒靠近壁面而逐渐作用明显。所以升力是导致颗粒积聚在管道角落处的另外一个因素。总而言之,在本工作中3种流动中的所有颗粒沉降都可用自由模型来描述。

关 键 词：颗粒  方管流  湍流 二次流 沉降

分 类 号：O357.5[力学类]