机电工程
機電工程
궤전공정
MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING MAGAZINE
2014年
3期
301-305
,共5页
虚拟区域法%惯性迁移%颗粒悬浮流
虛擬區域法%慣性遷移%顆粒懸浮流
허의구역법%관성천이%과립현부류
fictitious domain method%inertial migration%particle-laden flows
针对方管中中性悬浮颗粒(颗粒与流体密度等于1)的惯性迁移现象问题,采用并行虚拟区域方法(DF/FD)进行了完全直接数值模拟.选取了周期性管长(L=2H)和3种不同粒径大小的球形颗粒,模拟研究了颗粒在Re为100～1 500范围内的方腔管道中的惯性迁移过程,确定了颗粒的迁移轨迹和平衡位置,以及粒径对颗粒惯性迁移现象的影响,并与圆管、槽道流结果进行了对比.研究结果表明:颗粒迁移后的平衡位置主要分为方管对角线和边线中间两种;随着雷诺数的增加,对角线上的平衡位置愈靠近角落,颗粒粒径越小,离角落越近;边线中间的平衡位置则先靠近壁面,当Re增加到800左右,颗粒的平衡位置开始远离壁面向方管中心迁移,大颗粒即粒径比a/H=0.15表现的最为明显,会形成类似于圆管中的内部平衡位置.
針對方管中中性懸浮顆粒(顆粒與流體密度等于1)的慣性遷移現象問題,採用併行虛擬區域方法(DF/FD)進行瞭完全直接數值模擬.選取瞭週期性管長(L=2H)和3種不同粒徑大小的毬形顆粒,模擬研究瞭顆粒在Re為100～1 500範圍內的方腔管道中的慣性遷移過程,確定瞭顆粒的遷移軌跡和平衡位置,以及粒徑對顆粒慣性遷移現象的影響,併與圓管、槽道流結果進行瞭對比.研究結果錶明:顆粒遷移後的平衡位置主要分為方管對角線和邊線中間兩種;隨著雷諾數的增加,對角線上的平衡位置愈靠近角落,顆粒粒徑越小,離角落越近;邊線中間的平衡位置則先靠近壁麵,噹Re增加到800左右,顆粒的平衡位置開始遠離壁麵嚮方管中心遷移,大顆粒即粒徑比a/H=0.15錶現的最為明顯,會形成類似于圓管中的內部平衡位置.
침대방관중중성현부과립(과립여류체밀도등우1)적관성천이현상문제,채용병행허의구역방법(DF/FD)진행료완전직접수치모의.선취료주기성관장(L=2H)화3충불동립경대소적구형과립,모의연구료과립재Re위100～1 500범위내적방강관도중적관성천이과정,학정료과립적천이궤적화평형위치,이급립경대과립관성천이현상적영향,병여원관、조도류결과진행료대비.연구결과표명:과립천이후적평형위치주요분위방관대각선화변선중간량충;수착뢰낙수적증가,대각선상적평형위치유고근각락,과립립경월소,리각락월근;변선중간적평형위치칙선고근벽면,당Re증가도800좌우,과립적평형위치개시원리벽면향방관중심천이,대과립즉립경비a/H=0.15표현적최위명현,회형성유사우원관중적내부평형위치.
