复杂两相流动中颗粒碰撞的DEM-LES/DNS耦合模拟研究
| 致谢 | 第1-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-11页 |
| 术语表 | 第11-16页 |
| 目录 | 第16-22页 |
| 第一章 绪论 | 第22-58页 |
| ·概述 | 第22-25页 |
| ·气固多相流的分类 | 第22-23页 |
| ·气固多相流研究的内容和方法 | 第23-25页 |
| ·DEM模拟与颗粒流 | 第25-36页 |
| ·DEM方法评述及应用 | 第25-27页 |
| ·DEM方法与回转体 | 第27-31页 |
| ·颗粒碰撞率 | 第31-36页 |
| ·DEM-LES耦合模拟与流化床 | 第36-47页 |
| ·流化床中颗粒-颗粒碰撞现象与碰撞模型 | 第36-41页 |
| ·流化床中颗粒-埋管受热面的碰撞 | 第41-45页 |
| ·大涡模拟简介 | 第45-47页 |
| ·DEM-DNS耦合模拟与旋转射流 | 第47-56页 |
| ·气固两相旋转射流与涡破裂现象 | 第47-50页 |
| ·气固两相流中基本相互作用 | 第50-56页 |
| ·本文的研究内容和章节安排 | 第56-58页 |
| 第二章 数学模型和数值方法 | 第58-68页 |
| ·连续相控制方程 | 第58-60页 |
| ·大涡模拟的控制方程 | 第58-59页 |
| ·直接模拟的控制方程 | 第59-60页 |
| ·离散相控制方程 | 第60-63页 |
| ·稠密气固多相流中的颗粒运动方程 | 第60-61页 |
| ·稀疏气固多相流中的颗粒运动方程 | 第61-63页 |
| ·颗粒碰撞模型 | 第63-68页 |
| ·硬球模型 | 第63-65页 |
| ·软球模型 | 第65-68页 |
| 第三章 颗粒碰撞率的实验研究 | 第68-76页 |
| ·实验装置 | 第68-69页 |
| ·数据处理 | 第69-70页 |
| ·图像处理 | 第69页 |
| ·数据分析 | 第69-70页 |
| ·实验工况 | 第70-71页 |
| ·实验结果 | 第71-74页 |
| ·工况1:N_c=f(n_p,d_p,) | 第71页 |
| ·工况2:N_c=f(n_p,d_p,) | 第71-72页 |
| ·工况3:N_c=f(n_p,d_p,) | 第72-73页 |
| ·颗粒平均相对速度与平均速度的关联 | 第73-74页 |
| ·实验结论 | 第74-76页 |
| 第四章 均匀湍流中的颗粒碰撞率及碰撞效应 | 第76-84页 |
| ·模拟工况 | 第76-77页 |
| ·模拟工况 | 第76-77页 |
| ·初始湍流场 | 第77页 |
| ·模拟结果 | 第77-82页 |
| ·颗粒碰撞率 | 第77-79页 |
| ·颗粒运动平均自由程 | 第79-80页 |
| ·颗粒浓度分布 | 第80-81页 |
| ·颗粒碰撞效应 | 第81-82页 |
| ·研究结论 | 第82-84页 |
| 第五章 波形回转鼓中的颗粒运动与边界效应 | 第84-98页 |
| ·波形回转鼓的设计 | 第84-86页 |
| ·控制方程 | 第84页 |
| ·颗粒与壁面的碰撞 | 第84-86页 |
| ·模拟工况 | 第86-87页 |
| ·能量分析 | 第86-87页 |
| ·角动量分析 | 第87页 |
| ·基于能量分析的模拟结果 | 第87-91页 |
| ·颗粒群集的识别 | 第87-88页 |
| ·波形鼓转速的影响 | 第88-89页 |
| ·波形鼓波数的影响 | 第89-91页 |
| ·基于角动量分析的模拟结果 | 第91-96页 |
| ·颗粒-壁面碰撞的速度矢量关系 | 第91-92页 |
| ·一次碰撞与二次碰撞 | 第92-93页 |
| ·边界振幅和波数效应的角动量分析 | 第93-95页 |
| ·讨论 | 第95-96页 |
| ·研究结论 | 第96-98页 |
| 第六章 回转鼓中颗粒混合特性 | 第98-108页 |
| ·模拟工况 | 第98-99页 |
| ·函数定义 | 第99-100页 |
| ·混合界面评测函数 | 第99页 |
| ·径向分布函数 | 第99页 |
| ·混合信息熵 | 第99-100页 |
| ·混合界面的微观尺度分形结构分析 | 第100-103页 |
| ·颗粒混合的演化 | 第100-101页 |
| ·混合界面的分形特征 | 第101-103页 |
| ·混合状态的宏观尺度信息熵分析 | 第103-106页 |
| ·径向分布函数 | 第103-104页 |
| ·混合信息熵 | 第104-106页 |
| ·研究结论 | 第106-108页 |
| 第七章 三维流化床的DEM-LES耦合模拟 | 第108-120页 |
| ·模拟工况 | 第108-110页 |
| ·三维流化床模拟 | 第108-109页 |
| ·两维流化床计算 | 第109-110页 |
| ·模拟结果 | 第110-117页 |
| ·模型的验证 | 第110-111页 |
| ·两相相互作用分析 | 第111-114页 |
| ·颗粒动能 | 第114页 |
| ·湍流效应 | 第114-115页 |
| ·颗粒埋管碰撞 | 第115-117页 |
| ·研究结论 | 第117-120页 |
| 第八章 脉动流化床的DEM-LES耦合模拟 | 第120-130页 |
| ·模拟工况 | 第120-121页 |
| ·模拟结果 | 第121-127页 |
| ·床层压降 | 第121-122页 |
| ·相间相互作用力分析 | 第122-124页 |
| ·颗粒-埋管碰撞 | 第124-125页 |
| ·颗粒脉动 | 第125-127页 |
| ·研究结论 | 第127-130页 |
| 第九章 局部气流扰动对颗粒-埋管碰撞的影响 | 第130-140页 |
| ·模拟工况 | 第130-131页 |
| ·模拟结果 | 第131-139页 |
| ·流动显示 | 第131-133页 |
| ·颗粒-埋管碰撞数和碰撞率 | 第133-134页 |
| ·碰撞的概率分布函数 | 第134-136页 |
| ·对气流扰动增加碰撞频数的机理的讨论 | 第136-139页 |
| ·研究结论 | 第139-140页 |
| 第十章 旋流中涡破裂现象的直接模拟 | 第140-150页 |
| ·模拟工况 | 第140-142页 |
| ·参数设置 | 第140-141页 |
| ·入口边界速度曲线 | 第141-142页 |
| ·模拟结果 | 第142-149页 |
| ·旋流空泡涡破裂的空间结构 | 第142-143页 |
| ·标量的时间自相关函数 | 第143-147页 |
| ·标量的时间互相关函数 | 第147页 |
| ·标量的空间分布特征 | 第147-149页 |
| ·研究结论 | 第149-150页 |
| 第十一章 气相旋流统计特性的直接模拟 | 第150-162页 |
| ·模拟工况 | 第150-151页 |
| ·模拟结果 | 第151-160页 |
| ·低雷诺数时不同旋流数的λ_2涡结构 | 第151-153页 |
| ·平均速度曲线 | 第153-157页 |
| ·湍流脉动速度 | 第157-160页 |
| ·研究结论 | 第160-162页 |
| 第十二章 气固两相旋流中的颗粒扩散及分布 | 第162-178页 |
| ·模拟工况 | 第162-165页 |
| ·工况1的模拟工况 | 第162-164页 |
| ·工况2的模拟工况 | 第164-165页 |
| ·工况1模拟结果 | 第165-171页 |
| ·气相的涡结构及实验验证 | 第165-166页 |
| ·颗粒相受力的比较 | 第166-167页 |
| ·颗粒相速度及浓度曲线 | 第167-169页 |
| ·颗粒相的雷诺应力 | 第169-170页 |
| ·颗粒相湍流强度 | 第170-171页 |
| ·工况2模拟结果 | 第171-175页 |
| ·气相涡结构及颗粒分布 | 第171-172页 |
| ·工况2.1:保持颗粒数流率下的颗粒扩散特性 | 第172-174页 |
| ·工况2.2:保持颗粒载荷率下的颗粒扩散特性 | 第174-175页 |
| ·研究结论 | 第175-178页 |
| 第十三章 气固两相旋流中的颗粒碰撞效应及分布特征 | 第178-190页 |
| ·模拟工况 | 第178-179页 |
| ·模拟结果 | 第179-187页 |
| ·气相旋流涡结构 | 第179-180页 |
| ·颗粒碰撞在位形空间的分布 | 第180-182页 |
| ·颗粒碰撞在速度空间的分布 | 第182-184页 |
| ·颗粒碰撞与湍动能及耗散率的关系 | 第184-185页 |
| ·颗粒碰撞与湍流变动的关系 | 第185-186页 |
| ·颗粒碰撞与湍流雷诺应力 | 第186-187页 |
| ·研究结论 | 第187-190页 |
| 第十四章 全文总结和研究展望 | 第190-196页 |
| ·全文总结 | 第190-195页 |
| ·研究展望 | 第195-196页 |
| 参考文献 | 第196-230页 |
| 攻博期间发表的学术论文 | 第230-231页 |
