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环空后台阶管道内气固两相流动的数值模拟研究 总被引:1,自引:0,他引:1
环空管道后台阶突扩流动是空气正循环钻井过程中十分重要的关键部分,直接决定了钻探岩屑是否能够顺利上返地面.本文采用Euler-Lagrange两相流研究方法,气相湍流采用Realizable k-ε模型,固相采用离散相模型(DPM),固相的湍流耗散采用随机轨道模型,对环空后台阶突扩管道内气固两相流动进行了数值模拟研究.得出了气相场大涡演变规律,在此基础上研究了不同粒径时颗粒在流道中的浓度分布规律、运动轨迹,以及速度场分布规律.这为细观框架下研究气固两相相互作用规律提供了依据. 相似文献
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应用颗粒随机轨道模型,并与一种新的代数Reynolds应力模型相结合,对新型煤粉涡旋燃烧炉内强旋湍流气。固两相流动进行了数值模拟。得到了与实验相符合的颗粒相密度分布和质量流分布。计算结果表明,在涡旋燃烧炉内的强旋湍流流场中,外壁附近颗粒浓度最高,颗粒停留时间加长,气-固两相间滑移速度增大。 相似文献
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强旋湍流气-固两相流动的颗粒随机轨道法模拟 总被引:4,自引:1,他引:4
应用颗粒随机轨道模型,并与一种新的代数Reynolds应力模型相结合,对新型煤粉涡旋燃烧炉内强旋湍流气。固两相流动进行了数值模拟。得到了与实验相符合的颗粒相密度分布和质量流分布。计算结果表明,在涡旋燃烧炉内的强旋湍流流场中,外壁附近颗粒浓度最高,颗粒停留时间加长,气-固两相间滑移速度增大。 相似文献
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气固两相流场的湍流颗粒浓度理论模型 总被引:8,自引:0,他引:8
本文进行了气固两相流动颗粒湍流扩散现象的理论分析,提出了颗粒湍流扩散系数和气流弥散效应二个颗粒湍流模化新概念,在此基础上建立了气固两相流场湍流颗粒浓度模型。理论模型包括离心力和其它外加力场作用下颗粒运动和浓度分布的计算方法。运用湍流颗粒浓度模型,对直管气固两相流动、受限射流气固两相流动和90°弯管气固两相流动等三种流动做了数值模拟,计算获得颗粒速度、颗粒浓度等主要流动参数。讨论了湍流颗粒浓度模型的适用性。 相似文献
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以液固两相流冲洗油管道为研究对象,采用Realizableκ-ε湍流模型、随机轨道模型,结合液固两相流冲蚀磨损试验,建立修正的冲蚀磨损数理模型,数值预测典型工况下冲洗油管道内速度、压力、冲蚀磨损率等流动参数分布情况,分析了冲蚀磨损的形成机制.研究结果表明:受曲率半径影响,冲洗油管道冲蚀磨损速率随曲率半径的增加而减小;由于颗粒惯性及管内二次流影响,弯头中间区域外侧壁面和出口直管段内侧面磨损较为严重,三通管件的最大冲蚀磨损率位于孔口处,数值预测结果与失效解剖案例吻合.本文建立的冲蚀磨损定量预测方法,适用于压力管道的风险评定及寿命预测. 相似文献
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本文提出了气固两相流动的湍流扩展数学模型,本模型用k-ε双方程模型求解气相湍流场,并根据气流脉动的频谱、能谱曲线提出了随机富工级数来模拟气相脉动速度,用拉氏方法描述颗粒的运动,故称为脉动频谱随机颗粒轨道模型。本文还给出了本模型在气固多相射流和流化床内应用的实例。 相似文献
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稠密气固两相流各向异性颗粒相矩方法 总被引:1,自引:0,他引:1
基于气体分子动力学和颗粒动理学方法,考虑颗粒速度脉动各向异性,建立颗粒相二阶矩模型.应用初等输运理论,对三阶关联项进行模化和封闭.考虑颗粒与壁面之间的能量传递和交换,建立颗粒相边界条件模型.采用Koch等计算方法模拟气固脉动速度关联矩.考虑气体-颗粒间相互作用,建立稠密气体-颗粒流动模型.数值模拟提升管内气固两相流动特性,模拟结果表明提升管内颗粒相湍流脉动具有明显的各向异性.预测颗粒速度、浓度和颗粒脉动速度二阶矩与Tartan等实测结果相吻合.模拟结果表明轴向颗粒速度脉动强度约为平均颗粒相脉动强度的1.5倍,轴向颗粒脉动能大约是径向颗粒脉动能3.0倍. 相似文献