文档介绍：‘
第卷第期工程热物理学报,
年月,
二维颗粒运动以及传热的数值模拟
王则力樊建人罗坤岑可法
〔能源清洁利用国家重点实验室, 浙江大学热能工程研究所, 浙江杭州〔
摘要本文提出了直接热源算法使得颗粒壁面温度满足边界条件, 同时采用、等
提出的内嵌边界方法印和多重直接力算法一全尺度模拟二维颗粒的运
。
动本文计算了运动的冷颗粒在不同数时的运动状态本文的计算结果与其他学者的计算结果符合得很好, 从而
。
验证了本文采用的方法的精确性与有效性
关键词内嵌边界方法颗粒运动传热数值模拟
中图分类号文献标识码文章编号牛一一
丫
入从
一一一
七即乙亡。尽艺七力句, , 妞邵力, 既
, 一
一,
、
, 犷一饰、从
、一一
引言
匀网格的用于计算颗粒运动以及传热的拉格朗日
。
气固多相流广泛存在于工程技术应用中采矿乘子虚拟区域方法
, , 。
工业中煤炭的选洗环保工业中的除尘设备能源等采用内
、、、,
工业中煤粉的制备干燥疏运燃烧飞灰颗粒的嵌边界有限容积方法研究了在运动壁面附近流体流
。
排放等一系列工业过程均与气固多相流密切相关过固定颗粒时传热问题。内嵌边界方法
,
在气固多相流中固体颗粒在疏运的同时往往伴随已经成功地用于全尺度模拟气固
、。、
。
着传热传质以及化学反应过程颗粒的传热传多相流本文将雌等提出的基于笛卡
,
质影响着颗粒的运动等采用任意拉格朗儿均匀网格的用于计算两维颗粒运动的内嵌边界法
一一
日欧拉方法‘和多重直接力
数值研究了两维颗粒在不同数时算法扩展到计算颗粒运动及传热问
。
。
的运动状态等的研究发现在颗粒尾涡以及题采用了直接热源法。来对颗
, ,
。
对流传热的作用下热颗粒有相互聚集的趋势冷粒与流体之间进行能量藕合
。
颗粒有相互排斥的趋势
, 数值方法
在全尺度模拟颗粒运动时基于贴体网格的
方法在计算颗粒运动时需要进行耗时的网格变流体控制方程
换计算, 为了提高计算效率, 等提出了基于均考虑假定, 即温度变化只使得流体
收稿期一一修订日期一一
基金项目国家自然科学基金项目。, 国家高技术研究发展计划计划项目一
作者简介王则力一, 男, 四川攀枝花人, 博士生, 主要从事气固两相流动和燃烧的直接数值模拟和实验研究
王则力等二维颗粒运动以及传热的数值模拟
。
重力项中的密度变化, 则豁性不可压缩流体的无量应力的合力颗粒在流体中受到流体的作用力以及
纲控制方程为力矩为
· ”
一尸一饰
· · ·
牡。尸。, 一竿
杂一未太
器·
。一二
· 几
譬二一六。器以
· ·
、尸火口
。一二一二“
, , 。, 二介
其中。为流体速度尸为流体压力为雷诺数笋
其定义为。一。加, 。为流体密度, 为流体尸
。尸· ·
, , 。一。
特征速度为流体特征长度拼为流体赫度为, ‘,
· · 一
, , 竿
一五
数其定义为犷尽护醋尸口
, , ,
为热膨胀系数, 为流体远场有量纲温度, 为其中几尸为颗粒区域几尸为颗粒壁面厅为颗粒的
。, , ,