MPS -DEM 方法数值模拟超长管道固液混输流动

近些年来,深海矿产开发成为热点,其中涉及的固液混输问题逐渐引起学者的关注。如矿粒在海床上的输运,涉及水平管道的输运问题;矿粒从海床输运到海上浮式建筑物,涉及垂直管道的输运问题;矿粒在不同倾角管道内的输运,涉及倾斜管道的输运问题。对于该类问题,由于流体和固体之间的物理差异较大,对于固液两相往往采用不同的数值处理方法。本文使用MPS-DEM耦合方法模拟管道内的固液混输运动。用MPS方法模拟管道内流体的运动,用DEM方法追踪管道内颗粒的运动。在管道的进出口使用周期性边界条件,将多段管道之间进行拼接,从而实现了对超长管道内高雷诺数的颗粒输运现象的模拟。最后,分析管道颗粒和流场的速度及粒子分布等信息,分析流动特征。得到的结果会为超长管道内固液混输现象的研究提供一些借鉴意义及参考价值。