| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第14-26页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第15-23页 |
| 1.2.1 非球形颗粒曳力机制与传热特性研究 | 第16-21页 |
| 1.2.2 稠密系统流体磁颗粒的离散元模拟研究 | 第21-22页 |
| 1.2.3 综合评述 | 第22-23页 |
| 1.3 本文的研究内容 | 第23-24页 |
| 1.4 本章小结 | 第24-26页 |
| 第二章 预备知识 | 第26-38页 |
| 2.1 热格子Boltzmann方法简介 | 第26-28页 |
| 2.2 Immersed boundary方法简介 | 第28-33页 |
| 2.3 边界处理格式 | 第33-34页 |
| 2.4 实验环境 | 第34-35页 |
| 2.5 本文主要符号说明 | 第35-38页 |
| 第三章 椭球形颗粒曳力机制与传热特性研究 | 第38-56页 |
| 3.1 问题描述 | 第38-40页 |
| 3.2 模型准确性验证 | 第40-44页 |
| 3.2.1 收敛性的数值分析 | 第40-42页 |
| 3.2.2 球形颗粒 | 第42-43页 |
| 3.2.3 椭球形颗粒 | 第43-44页 |
| 3.3 椭球形颗粒的曳力特征及新关联式 | 第44-49页 |
| 3.3.1 颗粒形状及倾角的影响 | 第47页 |
| 3.3.2 构建曳力系数新关联式 | 第47-49页 |
| 3.4 椭球形颗粒的传热特性及新关联式 | 第49-54页 |
| 3.4.1 颗粒形状及倾角的影响 | 第50-52页 |
| 3.4.2 构建平均Nu新关联式 | 第52-54页 |
| 3.5 本章小结 | 第54-56页 |
| 第四章 非对称椭球形颗粒曳力机制与传热特性研究 | 第56-74页 |
| 4.1 问题描述 | 第56-57页 |
| 4.2 模型准确性验证 | 第57-60页 |
| 4.2.1 曳力系数的验证 | 第57-59页 |
| 4.2.2 平均努塞尔数的验证 | 第59-60页 |
| 4.3 非对称椭球形颗粒的受力与传热分析 | 第60-62页 |
| 4.3.1 颗粒曳力特征分析 | 第60-62页 |
| 4.3.2 颗粒升力特征分析 | 第62页 |
| 4.3.3 颗粒的传热特性分析 | 第62页 |
| 4.4 与已有关联式的对比分析 | 第62-66页 |
| 4.5 构建新关联式 | 第66-71页 |
| 4.5.1 形状因子的影响分析 | 第66-68页 |
| 4.5.2 构建曳力系数与平均努塞尔数新关联式 | 第68-71页 |
| 4.6 本章小结 | 第71-74页 |
| 第五章 颗粒尺度的串列非球形颗粒及多颗粒阵列的流固耦合研究 | 第74-96页 |
| 5.1 问题描述 | 第74页 |
| 5.2 模型准确性验证 | 第74-77页 |
| 5.2.1 单颗粒强制对流 | 第76页 |
| 5.2.2 双球形颗粒相互作用 | 第76-77页 |
| 5.3 颗粒尾部流场特征分析 | 第77-78页 |
| 5.4 颗粒间相对距离的影响 | 第78-89页 |
| 5.4.1 颗粒间距对曳力系数的影响 | 第80-82页 |
| 5.4.2 颗粒间距对传热特性的影响 | 第82-86页 |
| 5.4.3 构建新关联式 | 第86-89页 |
| 5.5 颗粒倾角对流动与传热的影响 | 第89-92页 |
| 5.6 多颗粒阵列内的流动与传热问题 | 第92-95页 |
| 5.7 本章小结 | 第95-96页 |
| 第六章 磁场作用下稠密系统流固耦合研究 | 第96-130页 |
| 6.1 颗粒场离散元(DEM)模型 | 第96-100页 |
| 6.1.1 DEM基本原理 | 第96页 |
| 6.1.2 核心数理模型 | 第96-98页 |
| 6.1.3 差分格式与时间步长的选取 | 第98-100页 |
| 6.2 外加磁场下磁颗粒受力的数学模型 | 第100-103页 |
| 6.2.1 非均匀磁场中单个球形颗粒的磁感应力 | 第100-101页 |
| 6.2.2 磁颗粒间的磁感应力 | 第101-103页 |
| 6.3 基于LBM-IBM-DEM的流固耦合算法设计 | 第103-105页 |
| 6.4 模型准确性验证 | 第105-114页 |
| 6.4.1 干颗粒运动行为验证 | 第105-108页 |
| 6.4.2 非磁性颗粒LBM-IBM-DEM验证 | 第108-112页 |
| 6.4.3 颗粒间磁场力的验证 | 第112-114页 |
| 6.5 外加均匀磁场下两颗粒沉降数值模拟 | 第114-123页 |
| 6.5.1 经典DKT情形 | 第114-116页 |
| 6.5.2 不同相对位置的两颗粒沉降 | 第116-123页 |
| 6.6 磁场影响下颗粒群运动机制研究 | 第123-129页 |
| 6.6.1 磁场方向对磁颗粒群动力学特性的影响 | 第123-126页 |
| 6.6.2 磁颗粒体积分数对颗粒群运动行为的影响 | 第126-129页 |
| 6.7 本章小结 | 第129-130页 |
| 第七章 总结与展望 | 第130-134页 |
| 7.1 本文主要研究成果及创新 | 第130-132页 |
| 7.2 进一步研究的展望 | 第132-134页 |
| 参考文献 | 第134-156页 |
| 致谢 | 第156-158页 |
| 个人简历、在读博期间发表的学术论文和研究成果 | 第158-159页 |
