不同粉粒体积分率下超声速气粉流的理论研究

根据拉伐尔喷嘴中气粉流的数学模型，并采用威布尔分布作为粒径分布，在不同粉粒体积分率下，对喷嘴中气粉流的行为作了数值计算，计算结果表明，在亚声速区中，气流参数不随粉粒体积分率的变化而变化；在超声速区中，气体速度随粉粒体积分率的减小而增大，而气体温度则随粉粒体积分率的增大而升高。     

不同形状拉伐尔喷嘴中气粉流的理论研究

根据作者关于拉伐尔喷嘴中气粉流的数学模型，采用确定喷嘴临界截面的马赫数检验法，对不同形状拉伐尔喷嘴中气粉流的行为做了理论研究，数值计算表明，气体速度和粉粒速度均随曲粒半径的增大而增大，拉伐尔喷嘴的长度则随曲率半径的增大而减小。     

收缩喷嘴中气粉流行为的理论计算

本文建立了圆锥形喷嘴中气粉流的数学模型,这一模型由七个未知量U_q,T_q,、p、U_p、T_p、A和ρ_q的一阶常微分方程组以及相应的入口边界条件所构成。数值计算表明,粉粒速度的变化与粉气比无关;粉粒终速随粉粒密度的减小而增大,随粉粒粒径的减小而增大。     

拉伐尔喷嘴中气粉流的计算及喷嘴扩张段设计

根据作者关于拉伐尔喷嘴中气粉流行为的数学模型,采用确定喷嘴临界截面的压强检验法,对不同的粉气比 λ=0.1 ～0.9和不同的粉粒直径d_p=1～50 μm,讨论了对喷嘴扩张段的设计。计算表明,临界锥角随λ的增大而增大,且随粉粒直径d_p的减小而增大。     

等截面垂直管道中气粉的临界管长

等截面垂直管道中气粉的临界管长彭一川，韩 考虑重力和摩擦力的影响，建立了描述垂直管道中气粉流行为的数学模型．采用马赫数检验法，确定了产生摩擦里塞时的临界管长．计算表明，当气粉流以不同方式喷入相同的冶金熔池时，底吹垂直管道比顶吹垂直管道需要更大的临界管?..     

拉伐尔喷嘴中气粉流的数学模型

考虑粉粒体积分率及粒径分布对流动的影响，建立了描述拉伐尔喷嘴中超声速气粉流行为的数学模型。     

组合管中粉粒终速的理论计算

根据气粉流的质量，动量和能量守恒等基本定律，建立了描述了组合管中气粉流行为的数学模型，数值计算结果表明，粉粒终速随粉粒密度的增大或粉粒粒径的增大而减小，且随粉气化的增大而增大。     

在收缩-扩张喷嘴中气粉流的理论研究

考虑粉粒体积分率对气粉两相流的影响建立了收缩-扩张喷嘴中气粉流的数学模型,这一模型由九个未知量U_p,T_p,U-g,T_g,α,P,ρ_g,M和A的一阶常微分方程组,以及相应的入口边界条件所构成。数值计算表明,在亚声速区中粉粒速度和气体速度的变化与粉气比无关,在超声速区中粉粒速度和气体速度均随粉气比的增大而减小;粉粒终速随粉粒粒径的减小而增大。     

等截面摩擦管中气粉流的壅塞现象

考虑管壁对气粉两相流的摩擦阻力作用和壅塞现象建立了等截面摩擦管中气粉流的数学模型，并用马赫数检验法确定了临界管长，对不同的粉气比λ＝０￣０．９，进行了气粉流行为的数值计算，结果表明，等截面摩擦管的临界管长随粉气的增大而减小，随管径的增大而增大。     

等截面垂直管道中气粉流的临界管长

考虑重力和摩擦力的影响，建立了描述垂直管道中气粉流行为的数学模型，采用马赫数检验法，确定了产生摩擦壅塞时的临界管长，计算表明，当气粉流以不同方式喷入相同的冶金熔池时，底吹垂直管道比顶吹垂直管道需要更大的临界管长。     

考虑颗粒尾涡效应的二阶矩两相湍流模型

将作者曾提出的颗粒尾涡增强气体湍流模型加入到二阶矩-颗粒动力论两相湍流模型中,建立了新的考虑尾涡效应的二阶矩两相湍流模型,并对水平槽道、旋流突扩室和下行床内的两相流动进行了模拟.对水平槽道和旋流突扩室内稀相两相流动的模拟结果表明：与实验数据对照,新模型比没有考虑颗粒尾涡影响的模型有一定程度的改进,颗粒尾涡效应确实增大了气体湍流;在下行床内的稠密两相流动中,由于两相之间的相互作用比较明显,颗粒尾涡不仅增大了气体脉动,而且也增大了颗粒脉动.     

大颗粒流化床传热数值模拟与气固传热模型比较

采用欧拉-欧拉模型对GeldartD类颗粒气固流化床的非定常传热过程进行了模拟,比较了包括Gunn模型在内的6种不同的气固传热系数模型.通过模拟二维流化床发现,基于6种气固传热模型得出的平均壁面传热系数与文献的实验关联式相差不大,但是6种模型给出的局部气固传热系数呈现较大的差别,其原因在于不同模型中的两个主要影响参数颗粒雷诺数和床层空隙率的贡献不同.比较了6种气固传热模型之后,采用Gunn模型对D类颗粒的流化床进行了模拟和分析,结果表明:尽管存在较大的气泡和一定程度的腾涌,D类颗粒流化床可以实现稳定的流化.从流化床内的温度分布的演化来看,D类颗粒流化床的传热均匀性不存在问题,较大的颗粒直径和较大的气泡并未造成传热问题.     

等截面管道中气固两相流的颗粒速度的理论计算

根据质量,动量和能量守恒等基本原理,建立了描述等截面管道中气固两相流行为的一阶常微分方程组,数值计算结果表明,颗粒终速随管长增加或随粒径减小而增大;在质量流量比较小(小于0.6)时,颗粒终速与质量流量比无关。     

CoFe_2O_4 超细微粒粒度分布规律的研究

】通过选用对数和数值两种不同测量间距测量ＣｏＦｅ２Ｏ４超细微粒粒度,由测试数据及相应的粒度分布实验曲线模拟出ＣｏＦｅ２Ｏ４超细微粒在两种不同情况下粒度分布函数。通过对比两种情况下的粒度平均值和粒度分布的离散数字特征,得出选取不同的测量间距对研究ＣｏＦｅ２Ｏ４超细微粒粒度分布规律没有影响,同时也得出了ＣｏＦｅ２Ｏ４超细微粒的形成机制。     

超声粒度检测建模及其粒度分布反演计算

提出了在矿砂粒径尺寸级配情况下,不同粒径的筛下累积含量公式. 在分析超声衰减基本理论模型的基础上,将不同粒径的筛下累积含量集成到超声波衰减模型中,推导出超声波衰减与矿浆浓度、粒度之间的关系模型. 将所推导的模型结合实验和数据分析以确定超声波衰减与粒度分布的关系,且采用遗传算法反演计算获得矿浆中粒的粒度分布. 结果表明,反演的计算结果精度较高.     

Large Eddy Simulation of Particle-Laden Turbulent Flow over a Backward-Facing Step

Particle diffusion in large eddy structures with various Stokes number was analyzed numerically for the two-dimensional gas-particle turbulent flow over a backward-facing step. The continuous phase simulation was analyzed using the large eddy simulation (LES) method while the particle phase was analyzed by the Lagrangian method. The spatial and temporal results were used to analyze the evolution of the large eddy coherent structures and the vortex-particle interactions. The effect of the particle Stokes number on the instantaneous particle concentration distributions was also discussed. The simulations of the single-phase flow reproduced the character of the separation and reattachment flow and the essential features of the coherent structures. Numerous and complex vortex structures appeared at the high Reynolds number. Furthermore, the simulation shows that the Stokes number plays an important role in the particle dispersion and the instantaneous particle distribution. The continuous phase time-averaged results and the particle phase time-averaged results obtained from the LES analysis agree well with previous experimental data.     

DEM模拟解析二元混合颗粒粒径偏析分布规律

颗粒粒径偏析分布是高炉炉顶布料过程中不可避免的现象,易造成炉喉处局部料层的空隙度降低和压差升高,影响煤气流的均匀分布,继而间接影响炉况的顺行。通过DEM离散单元法模拟研究二元混合颗粒的偏析分布规律,同时,提出一个偏析指数T,用以表征粒径偏析分布的相对程度。研究结果表明:同一T值图中,相邻区域颗粒的T值相差越大,则该区域颗粒的粒径偏析程度越大;不同T值图中,所有相邻T值之差的平均绝对值越大,则颗粒堆积整体粒径偏析程度越为严重。     

输煤巷道煤尘扩散的数值模拟

研究了井下皮带输煤巷道中煤尘的扩散规律。提出煤尘扩散的数学模型,对空气流运动采用雷诺平均数值模拟,再与澳博利恩公式耦合模拟出巷道中煤尘的浓度分布。选取三种不同大小的煤尘分别进行模拟。选定五个观测点,分别绘出浓度在y向的变化曲线,揭示了煤尘的起尘规律以及煤尘的颗粒直径对起尘浓度的影响。研究表明颗粒的起尘浓度与颗粒直径成反比。巷道中的气粒两相流从非均质流向均质流演化,演化的速度与颗粒的直径成正比。呼吸性煤尘起尘浓度大,煤尘颗粒主要集中在输送带到其上方1 m处。