| 一种新型螺旋内槽管的气液固三相流数值模拟研究 |
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| 引用本文： | 辛亚男,张建文,姜爱国.一种新型螺旋内槽管的气液固三相流数值模拟研究[J].计算力学学报,2018,35(2):238-248. |
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| 作者姓名： | 辛亚男 张建文 姜爱国 |
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| 作者单位： | 北京化工大学 化学工程学院, 北京 100029,北京化工大学 化学工程学院, 北京 100029,北京化工大学 化学工程学院, 北京 100029 |
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| 基金项目： | 国家科技支撑计划项目（2015BAK39B02）资助项目. |
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| 摘 要： | 针对一种新型螺旋内槽管，采用先进的计算流体力学（CFD）数值模拟方法，对管内的气（天然气）-液（水）-固（水合物）三相流流动特性进行了模拟研究。模型采用欧拉-欧拉-欧拉三流体模型结合颗粒动力学的理论，考察了不同的表观速度（0.3 m/s，0.5 m/s，0.7 m/s），水合物粒径（500 μm，750 μm，1000 μm），气泡大小（10 μm，100 μm，1000 μm），螺距（400 mm，800 mm），螺纹头数（12，20）及螺纹旋向对于管内三相流动特性的影响。通过数值计算，由于气液固三相间的密度差，在螺旋内槽的作用下，水合物和天然气在管中心位置聚集，同时管壁处的含量减小。流体表观流速和气泡越大，壁面处的水合物和天然气的体积分数越小；由于天然气的密度小于水合物和水的密度，天然气更多集中在管中心，越靠近管壁含量越少；颗粒的粒径越大，壁面处的水合物含量越少，而对于天然气的分布则影响不大；螺距越小，螺纹头数越多，螺旋流强度越大，气液固三相分离效果越好，壁面处的水合物和天然气的含量越小；同时，螺纹旋向的改变对于三相的分离效果影响较小。
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| 关 键 词： | 计算流体力学 三流体模型 颗粒动力学 螺旋内槽管 |
| 收稿时间： | 2017/1/16 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2017/3/30 0:00:00 |
Numerical simulation of gas-liquid-solid flow in a new internal spiral-grooved tube |
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| XIN Ya-nan,ZHANG Jian-wen,JIANG Ai-guo.Numerical simulation of gas-liquid-solid flow in a new internal spiral-grooved tube[J].Chinese Journal of Computational Mechanics,2018,35(2):238-248. |
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| Authors: | XIN Ya-nan ZHANG Jian-wen JIANG Ai-guo |
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| Institution: | School of Chemical Engineering, Beijing University of Chemical Engineering, Beijing 100029, China,School of Chemical Engineering, Beijing University of Chemical Engineering, Beijing 100029, China and School of Chemical Engineering, Beijing University of Chemical Engineering, Beijing 100029, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | CFD three-fluid model KTGF internal spiral-grooved tube |
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