双流体模拟论文-周力行

双流体模拟论文-周力行

导读:本文包含了双流体模拟论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:双流体模型,大涡模拟,气固两相燃烧

双流体模拟论文文献综述

周力行[1](2019)在《气固两相燃烧双流体大涡模拟的数学模型》一文中研究指出目前大多数两相燃烧的大涡模拟(large-eddy simulation,LES)是欧拉-拉氏模拟,这比欧拉-欧拉或双流体模拟耗时大得多.本文提出气固两相燃烧双流体大涡模拟的数学物理模型,包括双流体框架内大涡模拟过滤的控制方程,两相亚网格(sub-gridscale,SGS)应力模型和亚网格气体燃烧模型.对亚网格应力本文建议用作者提出的两相亚网格动能方程模型,考虑两相之间的相互作用.对气体(挥发分和CO)燃烧建议用作者提出的二阶矩(second-ordermoment,SOM)亚网格湍流-反应相互作用模型.对颗粒的热解挥发和焦炭燃烧模型也在双流体模型的框架内加以应用.这些子模型已经分别通过和实验对照加以评估.(本文来源于《燃烧科学与技术》期刊2019年02期)

邱小平,王利民,杨宁[2](2018)在《耦合EMMS曳力与简化双流体模型的气固流动模拟》一文中研究指出提出了一种耦合EMMS曳力的简化双流体模型,该模型忽略固相黏度,用简单的经验关联式来计算固相压力,并且耦合考虑了介尺度结构的EMMS曳力模型来计算气固相间作用力。采用简化双流体模型成功模拟一个叁维实验室尺度鼓泡流化床,数值模拟结果与完整双流体模型以及实验测量结果进行了比较,结果表明耦合EMMS曳力的简化双流体模型模拟结果与完整双流体模型耦合EMMS曳力的模拟结果基本相当,并且都与实验结果吻合良好,然而简化双流体模型的计算速度是完整双流体模型的两倍以上。这表明曳力模型在气固模拟中起着主导作用,而固相应力的作用是其次的,耦合EMMS曳力的简化双流体模型在实现工业规模气固反应器快速模拟中具有巨大潜力。(本文来源于《化工学报》期刊2018年05期)

邱小平[3](2017)在《基于EMMS的简化双流体模型及其在气固流动模拟中的应用》一文中研究指出气固两相流系统中普遍存在的颗粒聚团和气泡等介尺度结构对流动有着重要的影响。研究这类结构的数值模拟方法主要分为叁类,分别是直接数值模拟(Direct Numerical Simulation,DNS)、离散颗粒模拟(Discrete Particle Model,DPM)和双流体模型(Two-Fluid Model,TFM)。对于工业装置的模拟,DNS和DPM需要的计算量太大,因此主要的模拟方法是TFM。但双流体模型的模拟精度依赖于子模型的准确度,比如衡量固相颗粒之间相互作用的固相应力模型以及气固相间曳力模型等。当前广泛采用的双流体模型通过基于颗粒动理论的(Kinetic Theory of Granular Flow,KTGF)的固相应力模型来考虑固相颗粒之间的作用,该方法需要额外的计算量来迭代求解颗粒温度的输运方程,同时也容易带来计算稳定性的问题。对于相间曳力的计算,目前研究者的一个共识是需要考虑介尺度结构。此外,许多研究发现,对于气固系统的模拟,相间曳力模型比固相应力模型更重要。因此,如果将考虑了介尺度结构的EMMS(Energy-Minimization Multi-Scale)曳力与简化的固相应力模型结合起来,将有望得到计算速度快同时精度也较高的简化双流体模型。如果进一步采用稳定性更好的数值离散方法,将能进一步提高模型的稳定性。在这一思路下,本论文第二章提出了一种简化双流体模型(Simplified Two-Fluid Model,STFM),将固相应力模型作了简化,同时耦合了 EMMS曳力。并对该模型中的两相动量方程进行了恒等变形,将两相的体积分率与相速度进行了分离,以避免固相动量守恒方程中的奇点问题。论文第叁章首先介绍了 OpenFOAM(Open source Field Operation And Manipulation)平台下有限体积方法的基础,然后详细介绍了简化双流体模型在OpenFOAM下的具体实现,并重点阐述了求解固相连续性方程的MULES(Multi-dimensional Universal Limiterwith Explicit Solution)算法的原理。第四章用叁个不同复杂度的算例对简化双流体模型进行了验证,总体上讲,简化双流体模型耦合EMMS曳力的模拟精度较高,与完整双流体模型(Full Two-Fluid Model,FTFM)耦合EMMS曳力相当,但是STFM的计算速度提高到FTFM的二倍以上。然而,对于复杂的工业装置,可能同时存在着多种流域。不同流域可能呈现出截然不同的流动特点,很难有一套模型能适用于所有流域。为此,本论文第五章提出了一种多区域简化双流体模型,这种模型能将工业装置划分成不同的区域并根据不同区域的流动特点选择不同的子模型。对于双流体框架下的模型,主要的两种子模型是摩擦应力模型和曳力模型。本论文首先考察了不同摩擦应力模型在颗粒堆积和密相鼓泡床模拟中的影响,然后考察了不同的曳力模型在不同流域情况下的表现。在此基础上,本论文开发了能针对不同流域选择不同摩擦应力模型和曳力模型的多区域简化双流体模型。此外,为了提高数值稳定性,本论文实现了一种延迟修正的离散格式,既能保持一阶迎风格式的稳定性,又能达到二阶离散精度。本章最后用此多区域简化双流体模型对一个实验室尺度的全回路循环流化床进行了模拟,并与之前的单区域简化双流体模型模拟的结果进行了比较,对比结果显示多区域简化双流体模型显着提高了模拟的精度。论文第六章总结了所取得的成果,并对简化双流体模型的应用前景以及未来的研究方向提出了展望。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)》期刊2017-05-01)

周智睿,田保林,晋国栋[4](2016)在《双流体模型方程模拟RM不稳定性》一文中研究指出RTI(Rayleigh-TaylorInstability)广泛存在于武器物理、地球物理及天体物理等许多重要科学工程领域,研究其发展规律有重要意义。本文采用LBM(Lattice Boltzmann Method)来模拟有固体颗粒存在的二维RTI发展情况,分析其发展规律,研究颗粒分布对RTI发展的影响以及RTI的发展对颗粒分布的影响。由于多相和多组分流体一直是LBM研究的重要领域,故本文采用LBM进行数值模拟。(本文来源于《第九届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2016-10-20)

梁成鹏,陈红勋,钱涛[5](2016)在《双流体模型在高浓度含沙水流模拟中的应用》一文中研究指出在水利水电工程中,泥沙经常会带来负面影响,需采用合适的研究方法来分析泥沙运动规律.针对高浓度水沙流动的特殊性,选择双流体模型统一描述悬移质和推移质泥沙的运动.该模型不仅考虑了水沙两相之间的相互作用,同时考虑了颗粒之间的相互作用及两相体积分数的脉动效应.以Coleman实验结果为参考,验证了模型的可靠性.最后使用模型预测了某引水式电站沉沙池泥沙的沉降情况.(本文来源于《上海大学学报(自然科学版)》期刊2016年06期)

陈雁,何少炜,张钢,陈文卓[6](2015)在《空气喷涂平面成膜的双流体模型模拟》一文中研究指出针对欧拉-拉格朗日法建模的不足,采用双流体模型对空气喷涂平面成膜过程建模,其中液相粘附成膜过程使用壁面液膜模型,动态喷涂过程使用涂层沉积模型,研究了空气喷涂喷雾流场形成过程、喷雾图形和动态喷涂平面涂层厚度分布。模拟结果与现有研究结果对比表明,喷雾流场形成过程和液膜形态与使用欧拉-拉格朗日法模拟得到的结果一致,喷雾图形与实际喷雾图形变化规律相符,涂层截面厚度分布与β分布吻合。双流体模型可为研究空气喷涂涂料成膜机理及规律提供一种新的手段。(本文来源于《后勤工程学院学报》期刊2015年06期)

裴金漪[7](2015)在《基于SUMO和双流体模型的城市交通信号系统模拟》一文中研究指出信号交叉口的研究程度对于城市道路的畅快通行的影响及其意义是非常重要的。对城市中的信号交叉口方案进行评价,并对信号交叉口方案进行改进,从交通系统的组织和管理方面来入手,提高交叉口的通行能力,这是一个缓解我们国家日渐严重的交通问题的非常有效的途径。所以,当城市交通拥堵已经成为我国一个道路交通的大问题时,如何在现有道路的情况下,采用现代化科学技术优化交通运行、改善交通堵塞等现象,是本文主要探讨的问题。自适应交通控制系统ATS(Adaptive Traffic control System)能够根据道路交通车流信息实时调整交通信号系统的控制周期,对于缓解交通情况多变,阻塞严重的道路有明显的作用。城市交通模拟工具包Simulation of Urban Mobility(SUMO)是一个开源的、微观的、多模式交通仿真软件包。本文利用SUMO模拟环境和ATS系统对交通路网的影响进行了全面的讨论。文章数值模拟的第一部分先利用SUMO交通仿真系统,模拟简单交叉口路段在不同交通控制系统下的车流状况。通过观察阻塞车流长度,车流平均停止时间和车流旅行时间来考查SUMO软件模拟不同交通状况的准确度。模拟结果表明SUMO在合理的车流信息和道路信息条件下可以较为准确的模拟城市交通的车流状态。其中ATS的存在与否对于交通状况的影响也能够较为明显的被观察到。第二部分利用JOSM将兰州天水路交叉口的路网信息导入SUMO,再在ATS和传统交通信号控制系统条件下,对兰州市的主干道进行交通信号的仿真,收集样本车辆的相关数据。然后利用双流体模型,运用旅行时间和停止时间的关系分析了ATS系统对于路网整体交通状况的改善程度。结果表明ATS在路网车流量增大的条件下能够大大改善路网整体质量。通过分析流动车流比,可以得出ATS系统能够通过合理分配有限的路网资源在阻塞路段来改善其路网质量。同时,文章的最后部分通过分析双流体模型的边界条件讨论了该模型的适应范围和局限性,分析了本文结果的合理性。(本文来源于《兰州交通大学》期刊2015-04-01)

史志鹏,张根广,王国平,何婷婷,刘美艳[8](2015)在《基于双流体模型的叁维溃坝洪水模拟》一文中研究指出在溃坝洪水模拟中,泥沙因素的影响不可忽略。针对坝体溃决中的水沙流动,溃口采用DAMBRK模型中的概化梯形模型,通过欧拉模型即双流体模型成功模拟了溃坝洪水中的悬移质泥沙颗粒。对比来流分别为清水和含悬移质泥沙的水沙流、在下游有村庄阻水和无阻水情况下坝面剪切力的大小,证明悬移质泥沙加快了坝体溃决,下游阻水建筑物对水沙流的破坏有抑制作用,最后给出了河道中泥沙的淤积分布情况。所有模拟结果均符合实际溃坝规律和环境。(本文来源于《人民黄河》期刊2015年03期)

石战胜,洪坤,王维[9](2013)在《双流体模型的细网格模拟》一文中研究指出对于A类颗粒,鼓泡流化床中,随着网格尺寸的减小,膨胀高度降低,细网格模拟达到网格无关的值接近于实验数据即网格细化可以预测鼓泡流化床的膨胀高度,但是,当前的计算能力无法达到工业规模反应器的计算要求;流化气速越高,达到网格无关时的网格尺寸越大。与传统的基于平均方法的曳力系数相比,耦合了EMMS厂bubbling曳力系数的双流体(TFM)模型允许使用更粗网格,且准确性大大改善,将为工业化大型反应器模拟提供很好的方法,其中,EMMS/bubbling曳力模型如以前的论文(Shi et a1.,2011)。(本文来源于《计算机与应用化学》期刊2013年09期)

陈巨辉,Bougamra,Ahmed,唐艳佳,李丹,陆慧林[10](2013)在《LES-SOM双流体模型数值模拟提升管内气固流动》一文中研究指出采用亚格子湍动能方程,结合大涡模拟方法(Large eddy simulation,LES)模拟提升管气相湍流流动,颗粒矩(Second Order Moments,SOM)模型模拟提升管内颗粒湍流流动,建立大涡模拟颗粒矩(LES-SOM)双流体模型。数值模拟提升管内气固两相流动与燃烧反应过程,得到了提升管内颗粒浓度和速度以及不同气体组分的空间分布规律。分析了Smagorinsky亚格子应力模型对颗粒相浓度和速度的影响,以及对煤颗粒在提升管内燃烧特性的影响。数值模拟颗粒浓度和速度分布与他人实验结果相吻合。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2013年07期)

双流体模拟论文开题报告

(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:

提出了一种耦合EMMS曳力的简化双流体模型,该模型忽略固相黏度,用简单的经验关联式来计算固相压力,并且耦合考虑了介尺度结构的EMMS曳力模型来计算气固相间作用力。采用简化双流体模型成功模拟一个叁维实验室尺度鼓泡流化床,数值模拟结果与完整双流体模型以及实验测量结果进行了比较,结果表明耦合EMMS曳力的简化双流体模型模拟结果与完整双流体模型耦合EMMS曳力的模拟结果基本相当,并且都与实验结果吻合良好,然而简化双流体模型的计算速度是完整双流体模型的两倍以上。这表明曳力模型在气固模拟中起着主导作用,而固相应力的作用是其次的,耦合EMMS曳力的简化双流体模型在实现工业规模气固反应器快速模拟中具有巨大潜力。

(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。

双流体模拟论文参考文献

[1].周力行.气固两相燃烧双流体大涡模拟的数学模型[J].燃烧科学与技术.2019

[2].邱小平,王利民,杨宁.耦合EMMS曳力与简化双流体模型的气固流动模拟[J].化工学报.2018

[3].邱小平.基于EMMS的简化双流体模型及其在气固流动模拟中的应用[D].中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所).2017

[4].周智睿,田保林,晋国栋.双流体模型方程模拟RM不稳定性[C].第九届全国流体力学学术会议论文摘要集.2016

[5].梁成鹏,陈红勋,钱涛.双流体模型在高浓度含沙水流模拟中的应用[J].上海大学学报(自然科学版).2016

[6].陈雁,何少炜,张钢,陈文卓.空气喷涂平面成膜的双流体模型模拟[J].后勤工程学院学报.2015

[7].裴金漪.基于SUMO和双流体模型的城市交通信号系统模拟[D].兰州交通大学.2015

[8].史志鹏,张根广,王国平,何婷婷,刘美艳.基于双流体模型的叁维溃坝洪水模拟[J].人民黄河.2015

[9].石战胜,洪坤,王维.双流体模型的细网格模拟[J].计算机与应用化学.2013

[10].陈巨辉,Bougamra,Ahmed,唐艳佳,李丹,陆慧林.LES-SOM双流体模型数值模拟提升管内气固流动[J].工程热物理学报.2013

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