导读:本文包含了湍流两相流动论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:直接数值模拟,颗粒,液滴,湍流,流动阻力
湍流两相流动论文文献综述
刘财喜[1]（2017）在《惯性微颗粒—湍流两相流流动特性和传热特性的研究》一文中研究指出负载颗粒的湍流两相流流动传热传质问题是多相流的重要研究方向,在流动物理和工程应用中都具有重要的意义。颗粒-湍流两相流主要由连续相流体和离散相颗粒组成,颗粒既可以影响流动特性,也可以改变流体的传热特性,两相相互作用机理是两相流的核心问题。本文采用直接数值模拟结合Lagrangian粒子追踪方法研究了细微惯性颗粒对湍流的调制及其相关机理。本文的主要工作和研究成果如下:1、研究了负载细微惯性颗粒的湍流两相流传热特性,考察了流体Prandtl数、颗粒比热容和颗粒动量Stokes数对湍流热场的影响,同时分析了颗粒、流体速度场与温度场叁者之间的相互关联性。研究发现随着流体Prandtl数增大,湍流速度场与温度场之间的关联性减小,颗粒诱导的速度场调制对温度场的影响减小,同时颗粒对流体之间的温度相关性减弱,导致颗粒对流体的热反馈减小,这综合导致颗粒对大Prandtl数湍流温度场的调制越弱;随着颗粒比热容增大,两相流传热效率增大,通过与单相流比较,发现大比热容颗粒增大两相流传热效率,而小比热容颗粒则减小传热效率;随着颗粒动量Stokes数的增大,颗粒携带传热能力明显提高,这导致两相流传热效率增大。2、研究了惯性微颗粒对两相流流动阻力和传热效率的双重影响,考察了颗粒对流体的动量反馈和热量反馈与颗粒动量Stokes数之间的关系,探索了通过添加颗粒的方式同时实现减阻增热的可能性。研究发现当颗粒具有相同热Stokes数时,随着动量Stokes数的增大,两相流的流动阻力和传热效率减小。结果表明,随动量Stokes数的变化,颗粒反馈项在流动阻力和传热效率中的贡献呈现出相异性,即动量Stokes数越大,颗粒对流体的动量反馈越大而对流体的热反馈越小,基于此本文探索了通过添加颗粒的方式同时实现减阻增热的可能性,研究发现当颗粒减小两相流流动阻力时,可以通过增大颗粒比热容实现增大传热效率。3、研究了宽粒径谱含相变的飞沫液滴对湍流边界层动力学和热力学特性的影响,分析了不同粒径液滴对两相流流动阻力和传热效率的贡献,考察了液滴蒸发效应和液滴重力效应在湍流调制中的作用。研究发现随着液滴质量浓度的增大,两相流流动阻力逐渐增大。多粒径液滴系统与湍流之间的总动量交换大部分来源于数量相对较少的大惯性液滴。液滴蒸发效应对总体流体阻力影响微弱,即使对于高液滴浓度情况同样如此,而液滴重力效应对总体流动阻力起到增大的作用。研究也发现随着液滴浓度增大,传热效率先减小后增大,液滴携带传热的输运方向与两相流总体传热的输运方向相反,同时多粒径液滴系统与湍流之间的总热量交换大部分来源于数量相对较少的大惯性液滴。同时液滴蒸发效应和液滴重力效应对两相流传热效率起到增强作用,且随液滴浓度增大变得更明显。(本文来源于《上海大学》期刊2017-06-01）
骆明波[2]（2017）在《粗糙壁面上气固两相湍流流动特性的PIV测量》一文中研究指出众所周知,气固两相湍流广泛存在于自然界、人体医学、工业生产等多个领域中,如沙尘暴、人体呼吸道内可吸入颗粒物的流动、煤粉气力输运、流化床以及煤粉燃烧等。而在实际的工业生产中由于种种缺陷导致气固两相流动流经的表面并非完全光滑,因此,研究粗糙壁面上气固两相湍流对科学发展和实际工程应用具有重要指导意义。本文采用粒子图像测速技术研究粗糙壁面上气相湍流槽道流动特性,分析不同的壁面粗糙度对气相湍流特性和空间结构的影响,实验中粗糙壁面是由叁维粗糙元紧密排布组成的。研究发现,相比于光滑壁面气相湍流,粗糙度的存在会显着减小气相流向平均速度、增大雷诺应力,并且粗糙度越大效果越明显。但是,当这些湍流统计量用壁面摩擦速度特征化后发现存在壁面相似现象。此外,壁面粗糙度对气相的象限事件也有影响,壁面粗擦度会减小近壁面处上喷事件和下扫事件的概率密度,但是对边界层外层的象限事件影响较小。对湍流空间结构的分析发现,小尺度的空间结构受壁面粗糙度的影响比大尺度空间结构要小,基本满足壁面相似假说。在粗糙壁面单相实验的基础上加入离散相,对比分析壁面粗糙度和颗粒对气相湍流特性的影响。实验结果表明,颗粒的拖曳作用增大了气相流向平均速度,颗粒的存在还会增大雷诺应力和象限事件概率,并且颗粒粒径越大效果越显着。对比单相湍流实验和气固两相湍流实验中粗糙度对气相湍流特性的影响,发现气相的流向平均速度和雷诺应力受粗糙度影响规律相似。但不同的是,当颗粒存在时壁面粗糙度会增大近壁面处上喷事件和下扫事件的概率密度,显然颗粒的存在会改变粗糙度对气相湍流特性的影响效果。通过对颗粒空间分布特性的统计分析,发现了颗粒的壁面沉积作用,粗糙元的引入会减小颗粒在近壁面处的沉积。对比两种粒径大小的颗粒空间分布规律还可以发现,较大颗粒的沉积作用比较小颗粒更加显着。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-01-01）
刘骁飞[3]（2016）在《粗糙壁面上气固两相湍流边界层流动特性的直接数值模拟研究》一文中研究指出众所周知,壁面粗糙度广泛存在于能源、化工等领域,粗糙度的存在不仅破坏了边界层原有的粘性底层结构,而且严重影响着边界层内的流动特征以及两相流动中颗粒的弥散过程。因此,研究粗糙度对于湍流边界层的影响具有很强的工程应用和科研价值。本文采用直接数值模拟方法、内嵌边界算法和点源方法相结合的方式,对粗糙壁面上单相和两相湍流边界层进行了比较系统的研究,以揭示湍流-颗粒-壁面粗糙度等多物理场耦合的作用关系及影响机理。首先,通过计算圆柱和圆球绕流两个算例,验证了本文所采用的内嵌边界算法在中高雷诺数和拉伸网格系统下的正确性和准确性。随后,在此程序的基础上开展了半圆球粗糙壁面上湍流边界层流动的直接数值模拟研究,考察了不同壁面粗糙度对于湍流边界层流场、拟序结构、各向异性等的影响,探讨了粗糙元诱导产生出的涡结构在边界层中的演变过程及内外层涡结构的相互作用机理。通过研究发现,粗糙元顶端周期性脱落的发卡涡与边界层内的湍流涡相互作用,破坏了原有的近壁面湍流结构,引起了较强地内外层的动量交换,缩短了边界层内相干结构的尺寸。粗糙元的存在增大了流动阻力,使得流向速度明显降低,而粗糙元的阻塞效应使得流向上的能量部分转移到展向和法向上,从而降低了流向脉动速度,增大了法向和展向的脉动速度,并且研究同样证实了粗糙元的阻塞效果与其形状之间有着重要的关联性。其次,本文开展了 Gauss随机粗糙壁面对于层流和湍流边界层影响的研究,研究了 Gauss随机粗糙壁面诱导扰动的增长模式,分析了不同相关长度、歪斜度和峰态在扰动能量增长方式上的作用机理,以及Gauss随机粗糙壁面对于湍流边界层流场和拟序结构等的影响规律。研究表明,随机粗糙壁面与规则布置粗糙元类似,同样可以引起扰动能量的瞬态增长模式。其中,粗糙壁面的歪斜度和峰态不仅影响着不同波长扰动能量的分布,而且影响着各波长随后的增长过程。而扰动能量的谐波波长与流向和展向的相关长度均有关。在湍流边界层中,粗糙壁面的波峰的歪斜度和峰态以及波峰间的关系同样影响着流场、涡结构和湍流雷诺应力的产生和发展过程。通常波峰峰值较高时,湍流涡及雷诺应力的形成会比较明显,而当两波峰相互紧邻分布时,会起到相互抑制影响的效果。最后,在单相湍流边界层的基础上,本文开展了半圆球粗糙壁面上两相湍流边界层流动的直接数值模拟研究,考察了湍流-颗粒-粗糙度之间的相互作用机理。研究发现,颗粒的加入抑制了粗糙元顶端涡结构的产生,改变了粗糙元后方回流区长度,削弱了粗糙元对于边界层的影响。与光滑壁面上湍流边界层相比,粗糙元的存在使得近壁面区域的流体和颗粒速度低于单相流体速度,并且雷诺应力峰值位置得到上移。此外,粗糙元引发的喷出和扫入事件将近壁面颗粒运输到外层,从而造成近壁面区域颗粒的优先聚集现象减弱,并且其效果随着粗糙元间距减小而增强。对于小尺度颗粒,由于其较小的颗粒惯性,使得一部分颗粒跟随流体运动到粗糙元前后的回流区。与大尺度颗粒相比,在法向上分布的更为均匀。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-10-01）
李铁军[4]（2016）在《十年深耕，煤气化技术新突破》一文中研究指出“防治雾霾，煤的清洁利用是关键”，“煤炭清洁利用了其实可以比天然气更环保”，在刚刚过去的两会期间，众多代表和相关政府部门领导纷纷聚焦煤炭清洁利用发出了共同的声音。其实，通过气化对煤进行清洁化利用，让煤成为像石油一样重要的化工原料，这个科研领域在(本文来源于《解放日报》期刊2016-04-19）
刘财喜,董宇红[5]（2013）在《不同比热容颗粒对两相湍流流动和传热的影响》一文中研究指出采用直接数值模拟并结合Lagrange点-粒追踪方法描述流动和粒子运动,建立两相之间的动量与热量耦合模型,研究微颗粒-湍流在热环境下的相互作用,分析颗粒尺度、物性和热物性参数与湍流调制和传热的关系。结果表明,颗粒在近壁区的高密度聚集与湍流高、低速条带结构的变化以及高低温拟序带状分布均具有关联性;不同比热容颗粒使近壁区温度脉动强度减弱程度不同,(本文来源于《中国力学大会——2013论文摘要集》期刊2013-08-19）
刘朋[6]（2012）在《流化床内稠密气固两相湍流流动特性的研究》一文中研究指出流化床内的高浓度气固两相湍流流动在化工、能源、制药和新能源领域得到了广泛应用。但由于迄今为止对于颗粒-流体体系复杂流动机理的认识尚未清楚,所以实验研究手段受到了较大程度的限制。伴随计算算法、计算设备资源的快速发展,数值模拟技术已成为揭示两相湍流流动特性的重要研究方法。本文的数值模拟研究工作是基于欧拉-欧拉连续介质双流体模型和颗粒动力学理论,利用气固两相湍流流动二阶矩封闭湍流模型的思想,实现对于颗粒-流体体系的数学建模、算法设计和计算程序的编写和调试。在统一二阶矩-颗粒温度气固两相湍流模型的基础上,考虑旋转颗粒碰撞间的摩擦应力作用,建立了统一二阶矩-颗粒摩擦应力-颗粒温度气固两相双流体模型(USM-θf),设计、编写和调试科学计算软件,数值模拟流化床下降管内稠密气固流动的流动特性。得到气相和颗粒相的浓度、速度、气固两相脉动关联速度、颗粒温度等分布,并经过实验结果的验证表明考虑颗粒摩擦应力的数值模拟结果较为精确。对于气固相间的动量传递系数,研究发现源于颗粒动力学理论得到的Beestra理论公式,对于颗粒浓度预报结果较好,尤其对于高颗粒浓度的壁面附近区域,计算结果优于半经验关联式的Wen和DeFelice拟合公式。小波分析因具备时间和空间频域分析的多分辨率特性,对于精确分析和识别气固复杂流动体系的流动结构由于传统的FFT分析手段。本文对于鼓泡流化床内稠密气固流动,采用颗粒动力学理论颗粒温度双流体模型和KFIX计算程序,得到气泡运动特性、颗粒浓度分布、颗粒时均速度及颗粒弥散统计特性等结果。利用小波分析方法对压力脉动信号进行分解,更加直观的观察到床内颗粒脉动情况和气泡的运动情况,揭示了稠密气固流动体系显着的非线性特征。(本文来源于《大连海事大学》期刊2012-05-01）
吴晅,高靖芳,武文斐,袁竹林[7]（2012）在《气化炉洗涤冷却室内气液两相湍流流动特性的数值模拟》一文中研究指出建立分别描述气相和液相湍流的两相湍流欧拉-欧拉双流体模型,模拟新型水煤浆气化炉洗涤冷却室内气体穿越液池过程中的气液两相流动特性。通过与试验结果的对比,表明该模型能对气化炉洗涤冷却室内的气液流动进行较好的预测。研究发现,气体在反折向上流动过程中,在冷却管外壁面聚集并主要沿冷却管边缘上升,且具有较大的上升速度;气液湍动能主要发生在冷却管出口及冷却管外壁面附近;洗涤冷却室内分隔板的存在促进了气体的扩散,使气相在液池内的分布更广,能有效抑制液面的波动,有利于装置的稳定运行。(本文来源于《热力发电》期刊2012年04期）
白桥栋,翁春生[8]（2009）在《二维CE/SE方法在内弹道湍流两相流动中的应用》一文中研究指出本文根据CE/SE方法思想,构造湍流二维两相流动的CE/SE数值计算的格式。采用此格式对膛内二维湍流两相流动进行数值计算。计算结果表明:对中心点火方式,在点传火过程初期,膛内压力在径向与轴向上存在较大的压力梯度,当火药全部着火后,药室内径向压力逐渐趋于一致;在靠近点火管附近,传火孔喷射的高速燃气和固体火药颗粒相互影响,气相形成不同程度的旋涡,能提高火药颗粒点火的均匀程度;采用湍流两相流模型的数值计算结果反映实际规律,能更加细致真实地反映壁面附近物理量的变化。(本文来源于《兵工学报》期刊2009年06期）
刘阳,许春晓,周力行,胡瓅元[9]（2009）在《气固流动大涡模拟和两相湍流模型的评价》一文中研究指出用基于气体Smagorinsky亚网格应力模型和颗粒动力论模型的双流体大涡模拟(LES)以及统一二阶矩两相湍流模型(USM-RANS),对轴对称突扩气固流动进行了数值模拟。结果表明:LES模拟的颗粒轴向平均速度和均方根脉动速度,以及USM-RANS计算得到的模拟结果都与实验结果吻合较好。LES得到的颗粒-气体轴向脉动速度关联值比USM-RANS模拟值更接近实验值,这表明USM-RANS模拟还有改进余地,并基本上得到了LES的验证。LES的瞬态模拟能显示气固湍流流动的各向异性两相湍流结构和颗粒弥散的发展过程,而USM-RANS无法实现。(本文来源于《清华大学学报(自然科学版)》期刊2009年02期）
刘阳,许春晓,周力行,胡瓅元[10]（2009）在《气固流动大涡模拟和两相湍流模型的评价》一文中研究指出用基于气体Smagorinsky亚网格应力模型和颗粒动力论模型的双流体大涡模拟(LES)以及统一二阶矩两相湍流模型(USM-RANS),对轴对称突扩气固流动进行了数值模拟。结果表明:LES模拟的颗粒轴向平均速度和均方根脉动速度,以及USM-RANS计算得到的模拟结果都与实验结果吻合较好。LES得到的颗粒-气体轴向脉动速度关联值比USM-RANS模拟值更接近实验值,这表明USM-RANS模拟还有改进余地,并基本上得到了LES的验证。LES的瞬态模拟能显示气固湍流流动的各向异性两相湍流结构和颗粒弥散的发展过程,而USM-RANS无法实现。(本文来源于《清华大学学报(自然科学版)网络.预览》期刊2009年02期）
湍流两相流动论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
众所周知,气固两相湍流广泛存在于自然界、人体医学、工业生产等多个领域中,如沙尘暴、人体呼吸道内可吸入颗粒物的流动、煤粉气力输运、流化床以及煤粉燃烧等。而在实际的工业生产中由于种种缺陷导致气固两相流动流经的表面并非完全光滑,因此,研究粗糙壁面上气固两相湍流对科学发展和实际工程应用具有重要指导意义。本文采用粒子图像测速技术研究粗糙壁面上气相湍流槽道流动特性,分析不同的壁面粗糙度对气相湍流特性和空间结构的影响,实验中粗糙壁面是由叁维粗糙元紧密排布组成的。研究发现,相比于光滑壁面气相湍流,粗糙度的存在会显着减小气相流向平均速度、增大雷诺应力,并且粗糙度越大效果越明显。但是,当这些湍流统计量用壁面摩擦速度特征化后发现存在壁面相似现象。此外,壁面粗糙度对气相的象限事件也有影响,壁面粗擦度会减小近壁面处上喷事件和下扫事件的概率密度,但是对边界层外层的象限事件影响较小。对湍流空间结构的分析发现,小尺度的空间结构受壁面粗糙度的影响比大尺度空间结构要小,基本满足壁面相似假说。在粗糙壁面单相实验的基础上加入离散相,对比分析壁面粗糙度和颗粒对气相湍流特性的影响。实验结果表明,颗粒的拖曳作用增大了气相流向平均速度,颗粒的存在还会增大雷诺应力和象限事件概率,并且颗粒粒径越大效果越显着。对比单相湍流实验和气固两相湍流实验中粗糙度对气相湍流特性的影响,发现气相的流向平均速度和雷诺应力受粗糙度影响规律相似。但不同的是,当颗粒存在时壁面粗糙度会增大近壁面处上喷事件和下扫事件的概率密度,显然颗粒的存在会改变粗糙度对气相湍流特性的影响效果。通过对颗粒空间分布特性的统计分析,发现了颗粒的壁面沉积作用,粗糙元的引入会减小颗粒在近壁面处的沉积。对比两种粒径大小的颗粒空间分布规律还可以发现,较大颗粒的沉积作用比较小颗粒更加显着。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
湍流两相流动论文参考文献
[1].刘财喜.惯性微颗粒—湍流两相流流动特性和传热特性的研究[D].上海大学.2017
[2].骆明波.粗糙壁面上气固两相湍流流动特性的PIV测量[D].浙江大学.2017
[3].刘骁飞.粗糙壁面上气固两相湍流边界层流动特性的直接数值模拟研究[D].浙江大学.2016
[4].李铁军.十年深耕，煤气化技术新突破[N].解放日报.2016
[5].刘财喜,董宇红.不同比热容颗粒对两相湍流流动和传热的影响[C].中国力学大会——2013论文摘要集.2013
[6].刘朋.流化床内稠密气固两相湍流流动特性的研究[D].大连海事大学.2012
[7].吴晅,高靖芳,武文斐,袁竹林.气化炉洗涤冷却室内气液两相湍流流动特性的数值模拟[J].热力发电.2012
[8].白桥栋,翁春生.二维CE/SE方法在内弹道湍流两相流动中的应用[J].兵工学报.2009
[9].刘阳,许春晓,周力行,胡瓅元.气固流动大涡模拟和两相湍流模型的评价[J].清华大学学报(自然科学版).2009
[10].刘阳,许春晓,周力行,胡瓅元.气固流动大涡模拟和两相湍流模型的评价[J].清华大学学报(自然科学版)网络.预览.2009