一、两相平板混合层流动的双向耦合离散涡法数值模拟（论文文献综述）
陈晓航[1]（2021）在《基于MRT-LBM的各向同性湍流中颗粒碰撞特性的数值研究》文中指出固体颗粒在液体中的混合物,即悬浮液,是两相流的一种,它出现在各种工业应用以及自然流中。了解分散的颗粒/液滴如何与湍流相互作用可以更好地预测危险性过程和设计工业设施。与此同时,对于颗粒与湍流之间作用的理解仍然非常有限。本文利用直接数值（DNS）模拟方法结合修正后的离散相处理模型,系统的研究了不同湍流场强度对不同的尺寸与不同的密度的单种固体颗粒的分布与碰撞特点。本文简要介绍了用于各向同性湍流场求解的多松弛时间格子玻尔兹曼方法（MRT-LBM）,如果连续相不考虑能量的输入,则它的湍流强度持续减少,湍流处于非稳态,导致各统计量随时间发生变化,使得结果分析非常复杂,难以获得流场规律。为了获得稳定的湍流场,需要构建外力项以补偿由于粘性耗散引发的湍动能衰减。一种较为经典的做法是仿照拟谱方法在谱空间中加力,这种做法可以控制输入系统能量的大小,便于调节参数,并且可以将外力施加在不同流场尺度上。第二章对MRT-LBM、外力项的具体设置与如何保证不同的湍流强度进行了说明,并且对于连续相统计量与程序的并行策略进行了详细的介绍。本文对于离散相的处理方式有两种:一种是离散相为尺寸与惯性都很小的颗粒时,简化颗粒为点颗粒,由于颗粒对于流场的影响很小,为了方便运算,在计算时不考虑颗粒对流场的影响;另一种是离散相为尺寸与惯性有限的颗粒,这种模型需要显式求解颗粒表面的边界条件,对于离散相与连续相的相互作用以及离散相之间的相互作用都有比较准确的解析。本文首先选取的模型为颗粒解析模型,其对于颗粒的相互作用只考虑正向作用,忽略了颗粒间的切向作用,本文尝试将颗粒相互作用的切向作用添加进去,研究颗粒的碰撞与分布;另一种研究策略选用的是点颗粒模型,但是点颗粒的模型一般设置为单向耦合,即只考虑流场对颗粒的影响,本文尝试在点颗粒框架下采用DEM软球碰撞模型来添加颗粒间的相互作用,并对颗粒的碰撞统计量进行研究。第四章对于修正润滑力与碰撞力的颗粒解析模型进行数值模拟,首先对单相湍流场以及网格与时间无关性进行了验证,然后将修正后颗粒解析模型的碰撞统计量与单向耦合点颗粒模型的碰撞统计量进行对比,得出在此框架下颗粒的聚集与输运的一般特性,并且分析了两者数据差异的原因与所做工作的不足。最后,第五章将结合DEM软球碰撞模型的点颗粒法的结果与单向耦合点颗粒法进行了对比,研究了在不同湍流强度下固体颗粒分布特征及碰撞特性,同时本章还进一步研究了不同颗粒的尺寸与密度对颗粒分布特征及碰撞特征的影响规律。
卫伟[2]（2021）在《液雾两相流火焰传播过程的直接数值模拟研究》文中进行了进一步梳理液雾两相流燃烧是动力系统中常见的能量转换方式,其中点火及火焰传播在很大程度上影响着燃烧设备的运行稳定性、燃烧效率与排放特性。本文运用直接数值模拟方法（Direct Numerical Simulation,DNS）研究了液雾燃烧中的火焰传播特性,旨在分析、探讨液雾两相流受迫点火过程中的火焰演变过程及其主要影响因素。首先利用气相分层火焰研究液雾燃烧中最为普遍的燃料分层现象;其次研究平面液雾火焰的传播过程;结合气相分层火焰与平面液雾火焰,研究平面分层液雾火焰的传播过程;最后研究球状液雾火焰的传播过程。具体工作如下:（1）采用一维DNS方法模拟了合成气/空气层流分层火焰的传播过程。通过比较分层火焰与对应均质火焰之间的火焰温度、放热率和自由基浓度分布,研究了燃料分层、温度分层以及CO/H2摩尔比对火焰传播的影响。计算结果表明,对于富-贫燃料分层与高-低温度分层的分层火焰,由于已燃气中含有较多的轻质H自由基,其火焰传播速度均快于对应均质火焰,且分层梯度越大,火焰传播速度越快。与顺梯度相反,贫-富燃料分层与低-高温度分层的分层火焰传播均慢于对应均质火焰。氢气摩尔比越大,H自由基浓度越高,火焰传播速度越快,这意味着差异扩散所引起的反应动力学效应比热扩散效应更为显着。（2）采用二维DNS方法研究了复杂反应机理条件下液雾多分散性、液滴数密度、液滴粒径、初始空气温度以及湍流因素对受迫点火平面正庚烷液雾火焰传播及其火焰结构的影响。计算结果表明,相较于基准算例（ad=10μm,Φ0=4,Tu=300K,u’/SL0=0）,高液滴数密度（Φ0=8）与高温空气（Tu=600K）条件下的火焰锋面均呈现富燃状态,前者火焰厚度更大,后者则由于预热区缩短导致火焰厚度明显减小;液雾多分散性、大粒径（ad=20μm）以及湍流（u’/SL0=4）条件下的火焰锋面均呈现贫燃状态,火焰厚度相对较薄。通过燃烧模式分析可知,火焰传播初期的液雾燃烧主要以扩散燃烧模式为主,后逐渐转为以预混燃烧模式为主。在小粒径（ad=10μm）与高液滴数密度（Φ0=8）条件下,放热率主要由预混燃烧模式贡献;而在液雾多分散性、大粒径（ad=20μm）、高温空气（Tu=600K）以及湍流（u’/SL0=4）条件下,扩散燃烧模式对全局放热率的贡献均有着不同程度的提高。比较不同粒径（ad=10μm,G<1;ad=20μm,G>1）下的液雾火焰,结果表明存在两种典型的液雾着火模式:液滴间隙燃烧与液滴包覆燃烧。分别由液雾多分散性、大粒径（ad=20μm）以及湍流（u’/SL0=4）扰动所引起的可燃气混合层空间分布均匀程度的降低、未完全蒸发液滴的阻碍（液滴蒸发吸热及混合时间尺度增大）以及流动拉伸弯曲作用,使得液雾火焰位移速度减慢;高液滴数密度（Φ0=8）与高温空气（Tu=600K）则分别因为提高了可燃气混合层的连续性以及增强了化学反应,从而加快了火焰锋面的位移速度。（3）采用二维DNS方法研究了液滴数密度分层对平面正庚烷液雾火焰传播及其火焰结构的影响,并且分析了分层梯度大小、液滴粒径、初始空气温度以及湍流因素对分层燃烧效果的影响。计算结果表明,液滴数密度逆梯度分布下的火焰位移速度慢于均质液雾火焰,且在梯度较大情况下,火焰传播出现相对停滞,火焰厚度明显增加。不同于逆梯度分布,液滴数密度顺梯度分布下的火焰始终能够稳定传播,火焰厚度较薄,二者之间产生如此差异的原因主要与火焰锋面处可燃气混合层的空间分布有关。类似于气相分层火焰,分层梯度越小,分层效应越弱,分层液雾火焰的火焰结构与传播行为越接近对应均质液雾火焰。与之不同的是,液雾分层火焰中的“back-supported”效应只存在于液滴数密度分层梯度较大的顺梯度传播情况下。大粒径（ad=20μm）、高温空气（Tu=600K）以及湍流扰动（u’/SL0=4）均有利于削弱液雾火焰逆梯度传播时所受到的不利影响,其本质上是改变了火焰锋面处的燃料供给状态。（4）采用三维DNS方法研究了复杂反应机理条件下液滴数密度、液滴粒径、湍流强度以及spark位置对受迫点火球状正庚烷液雾火焰传播及其火焰结构的影响。计算结果表明,相较于高液滴数密度（Φ0=1.5）与大粒径（ad=20μm）条件,低液滴数密度（Φ0=0.5）与小粒径（ad=10μm）条件下的火焰位移速度更快。在本章所设计的湍流强度下,弱湍流（u’/SL0=2）条件使得火焰位移速度减慢;得益于可燃气混合层厚度的显着增加,较强湍流（u’/SL0=4）条件下的化学反应强度与火焰位移速度反而会得到提升。spark位置的改变所形成的边缘火焰结构与球状火焰结构差异较大,液滴/空气混合层边缘的燃烧放热机制也发生显着改变。通过燃烧模式分析可知,预混燃烧模式主要集中在火焰前锋的液滴间隙处,而扩散燃烧模式则主要集中在液滴附近区域;且前者主要发生在贫燃条件下,而后者主要发生在富燃条件下。火焰位移速度Sd在混合物分数ζ<0.1时主要由化学反应分量Sr贡献,在混合物分数ζ>0.2时主要由切向扩散分量St贡献,法向扩散分量Sn对Sd的贡献始终都很小。火焰面温度越高,Sr越大;O2的浓度梯度越大,Sn越大;火焰曲率越大,St越小。火焰位移速度Sd与火焰曲率km*间基本呈负相关关系,其中,化学反应分量Sr和法向扩散分量Sn均与火焰曲率km*间呈正相关关系,而切向扩散分量St与火焰曲率km*间呈现强烈的负相关关系,这意味着,Sd与km*间的负相关性来源于St。
汪卓[3]（2020）在《两相湍流燃烧边界层的直接数值模拟及数据驱动建模》文中研究表明目前,化石能源的燃烧依旧是人类获取能量和动力的主要方式。这些燃料通常以两相湍流燃烧的形式被组织在一个受限的装置中。在这些装置的壁面附近,存在着颗粒-湍流-火焰-壁面四者之间的复杂相互作用,例如颗粒影响湍流的强弱、湍流使火焰弯曲褶皱、火焰在壁面发生熄火回火、壁面产生壁湍流并经受颗粒的碰撞磨损等等。这些过程会影响燃烧装置的安全性、效率以及污染物的生成。然而,由于近壁面的两相湍流燃烧存在强剪切、强耦合和强非线性,给相关研究带来困难和挑战,目前人们对两相湍流燃烧边界层的认知还十分有限。因此,本文采用高精度直接数值模拟方法逐步地对这一问题展开研究,以揭示颗粒-湍流-火焰-壁面之间的相互作用机理,同时为解决实际工程问题提供参考和指导。首先采用内嵌边界方法从微观角度考察了有限体积颗粒与各向同性湍流的作用机理。发现颗粒靠对流体做功来增强湍流,靠增强耗散率来抑制湍流。被颗粒增强的耗散率主要位于颗粒上游和侧翼的小尺度涡中。进一步分析表明,两种影响湍流的机制都与颗粒和流体之间的滑移运动有关。采用颗粒雷诺数来表征滑移运动之后,本文建立了这两种对立机制的强弱与颗粒雷诺数之间的定量关联,发现当颗粒雷诺数较高时颗粒做的功大于耗散,从而增强湍流;反之抑制湍流。从微观角度分析得出的这一结论与宏观统计结果也是吻合的。接着我们采用拌线扰动法获得了准确的平板边界层湍流。以再热式分级燃气轮机为背景,本文研究了H2-O2高温贫燃预混火焰与边界层湍流之间的相互作用机理。我们发现边界层中存在传播和自着火两种燃烧模态,且火焰传播主要出现在边界层的缓冲层中。在粘性底层中火焰还会由于壁面冷却作用发生熄火,同时导致大的壁面热通量。这一热通量的范围可以用自着火和火焰传播模态下的一维正碰熄火的热通量来进行大致预测。与此前采用单步机理的研究不同的是,本文发现熄火区也存在中间反应和释热,且热释率与火焰法向和壁面法向的夹角的余弦值呈负相关。火焰就像一个过滤器,将穿过火焰面的边界层湍流的雷诺应力和外层的湍流脉动削弱,同时使得边界层的发夹涡结构被破坏,壁面律失效,缓冲层中的高低速条纹数量减少且变宽。燃烧的放热还导致了火焰法向与湍流主应变率方向的对齐关系发生转变。此外,当惰性颗粒进入燃烧边界层后,相对冷态两相边界层,颗粒在缓冲层中的低速条纹的聚集现象减弱,在边界层外层由于燃烧的加速作用颗粒的浓度降低,但由于边界层内流向涡的清扫事件受燃烧影响发生的次数占比提高,颗粒在近壁面的浓度反而升高。由于湍流在缓冲层内的流向脉动速度增强,颗粒的流向脉动速度也随之增强。最后,针对直接数值模拟产生的海量数据无法充分利用的问题,本文提出了数据驱动的建模思路,并对大涡模拟的亚网格应力进行了建模。先验分析表明,当前模型的相关系数远高于传统经典模型的相关系数。在后验分析中,数据驱动模型对湍动能、亚网格耗散和能谱分布等重要湍流统计量的预测准确性都更具有优势。通过特征重要性分析,我们还发现速度二阶导数与亚网格应力存在关联。本文的研究工作一方面增进了我们对边界层内两相湍流燃烧的理解,另一方面产生了数十太字节（TB）的数据,并验证了数据驱动方法是帮助研究者探索物理规律和建立关联的有效途径,为下一步进行更大规模、更复杂问题的数据挖掘和物理建模提供了工作基础。
李佩波[4]（2019）在《超声速气流中横向喷雾的混合及燃烧过程数值模拟》文中提出本文以超燃冲压发动机中的液体燃料射流为研究对象,以实现超声速气流中液体燃料射流喷注、雾化、混合、蒸发及燃烧完整过程的数值模拟为基本目标,建立了两相燃烧大涡模拟方法,并对超声速气流中横向喷雾混合及燃烧过程中涉及的基本物理过程及机理进行了讨论分析。首先基于欧拉-拉格朗日框架建立起一套适用于超声速气流中两相流动的大涡模拟方法。通过基于网格控制体建立的动态数据链表实现了对液滴的高效管理以及液滴在变形网格条件下的高效追踪与定位;采用三线性插值方法及最近网格节点源项统计方法实现了气液两相双向耦合;基于区域分解及虚拟网格液滴共享进一步实现了两相流动的大规模并行计算;通过考虑液滴变形修正了液滴破碎后子液滴的位置与速度。针对超声速气流中液体横向水射流的雾化过程对上述数值模型及数值方法进行了考核验证。数值模拟结果成功再现了实验观测的射流破碎拉丝现象并揭示了其中的物理机理。对超声速气流中平板液体横向射流开展了数值模拟并分析了其三维混合过程,发现了有别于气体横向射流以及亚声速气流中液体横向射流的反转旋涡对结构。基于压力梯度力及液滴源项作用力的对比分析揭示了涡对结构形成的机理并构建了超声速气流中液体横向射流的三维流动拓扑结构。对凹腔上游液体射流的雾化混合过程开展了数值模拟并分析了射流与凹腔的相互作用以及凹腔附近液雾的分布输运特性。数值模拟成功捕获了实验中观测到的射流边界混合层中的涡结构,揭示了液滴家族的时间演化过程即液滴家族从破碎拉丝时表现的反斜杠“”类型演变为小于号“<”类型,最后呈现为正斜杠“/”类型。凹腔上游的反转旋涡对对液滴进入凹腔的卷吸行为有显着影响。射流与凹腔之间的相互作用在凹腔内部形成两个明显的诱导涡。在考虑燃料射流雾化的基础上通过采用无限热传导率蒸发模型实现了液雾场蒸发过程的数值模拟并进行了验证考核。凹腔燃烧室中液体煤油射流的数值模拟结果较好地揭示了液体射流在高总温超声速气流中的蒸发特性,明晰了凹腔附近的点火环境。液滴几乎不能在凹腔内存活,仅有少部分液滴卷吸进入上游凹腔。喷注压力通过影响近壁区中的燃料分布和总燃料质量流率来影响卷吸进入凹腔内的燃料质量。在火核的预期发展路径上,可反应的燃料质量分数和气相温度逐渐升高,湍动能逐渐降低,进而有利于火核的维持和发展。基于煤油两步反应机理及准层流反应模型实现了煤油射流雾化、蒸发及燃烧全过程的数值模拟并进行了验证考核。针对实验中两个典型燃烧工况进行了大规模计算,分析了不同燃烧模式下气相流场及液相流场的基本特征。弱燃烧模式下,液雾与火焰的相互作用较弱,火焰主要表现为预混火焰。强燃烧模式下,火焰存在较强的不稳定特性,燃料液雾的分布特性受火焰的影响较大。火焰在逆传过程中逐渐由预混火焰主导转变为预混与扩散火焰共同主导。在射流上游区域,火焰主要表现为扩散火焰;而在远下游区域,火焰主要表现为预混火焰。
孙文静[5]（2019）在《复杂气固多射流的涡团结构演化及其相互作用机理的实验和数值模拟研究》文中提出随着锅炉单机发电量的上升和污染物减排政策的执行,四角切圆燃煤锅炉凭借其稳定的着火性、简单的操作性和较高的煤种适应性,已成为我国超临界和超超临界锅炉火力发电的主要发电形式,因此对四角切圆煤粉锅炉研究的深度和精度在不断提高。现有对四角切圆煤粉锅炉的研究集中于关注工业尺度燃煤锅炉运行情况,缺乏对其介观多尺度的研究,包括1)煤粉颗粒在复杂多射流中的弥散机理及颗粒对湍流流动的影响规律;2)四角切向射流中煤粉湍流燃烧的过程及污染物生成机理。针对此问题,本文采用实验和数值模拟相结合的方法对四角切向湍射流的涡团结构演化、气固相互作用机理及四角切向煤粉湍流燃烧机理进行深入研究。基于流场显示定性观察和粒子图像测速法（PIV）定量观测相结合的测量方案,构建气固四角切向射流可视化实验测量系统,系统地研究了理想切圆直径、初始气速、固相颗粒粒径对气固切向湍流流动的影响规律,包括气相涡团结构、颗粒弥散规律、切向射流偏斜规律及切向射流能量耗散机理。基于大涡模拟（LES）和颗粒离散模型（DPM）,分别采用双向耦合和四向耦合的气固湍流模型对气固四角切向射流进行数值模拟研究,系统地研究了颗粒碰撞、颗粒初始速度、颗粒载荷率对气固切向射流湍流流动的影响,发现复杂气固多射流中颗粒弥散特性主要受到颗粒粒径的影响,其次为颗粒浓度,最后是湍动能耗散率和颗粒密度,并构建适用于复杂气固多射流的斯托克斯数经验公式。基于双向耦合的大涡模拟和颗粒离散相模型,耦合混合分数概率密度函数（PDF）的非预混燃烧模型,构建切向煤粉湍流燃烧的三维数理模型,系统地研究了煤粉粒径和燃烧气氛对四角切向煤粉湍流燃烧的影响,研究发现适当的颗粒弥散和过量空气系数是煤粉稳定燃烧的基础,从涡团尺度和颗粒尺度分析了颗粒弥散规律对煤粉湍流燃烧的火焰稳定性及烟气组分浓度生成机理的影响。基于煤粉低氮燃烧机理,对采用多层附加燃尽风的低氮燃烧配风方式的大唐南京电厂660MW的四角切圆燃煤锅炉进行工程测试和数值模拟验证,系统地研究了不同分级配风率下的锅炉煤粉燃烧特性和污染物生成机理,为煤粉锅炉低氮燃烧的优化提供工程指导作用。
李泽熹[6]（2019）在《清水流与水沙流对桥梁墩柱绕流特性数值模拟研究》文中提出圆柱绕流是钝体绕流形式中最为常见和重要的一种流动形式,广泛存在于工程技术领域。当流体绕流过圆柱后,会在圆柱体的尾流区产生漩涡脱落现象,周期性脱落的漩涡会诱发周期性变化的流体作用力,使圆柱体结构产生相应的动力响应,影响结构的安全性和可靠性。颗粒在圆柱体绕流尾迹中的扩散运动也是工程领域的一种普遍现象,例如挟沙水流绕流过圆柱形桥梁墩柱,其沙粒在桥梁墩柱尾流中的运动就是典型的颗粒在圆柱尾流中的运动。因此,圆柱桥墩绕流及颗粒在圆柱桥墩尾流中的运动特性研究具有重要的工程价值和实际意义。基于FLUENT软件的URANS方法,对雷诺数Re=1×106的无限长单圆柱桥墩、固定于壁面上的有限长单圆柱桥墩及间距比L/D=4的有限长串列双圆柱桥墩绕流进行了清水流工况和水沙流工况下的数值模拟计算,对时均、瞬态流场信息等水动力特性及沙粒在圆柱桥墩尾流区不同位置处的运动特性进行了分析。本文所获得的主要结论:（1）在高雷诺数（Re=1×106）下,有限长单圆柱桥墩绕流的三维特性较无限长单圆柱桥墩绕流更加明显。无限长单圆柱桥墩绕流尾流区呈现出类似于光滑圆柱管的漩涡脱落形态,而有限长单圆柱桥墩绕流则在底部壁面处出现了特有的“马蹄形”漩涡,致使尾流场更为复杂。（2）在高雷诺数（Re=1×106）间距比L/D=4工况下,上游圆柱桥墩对下游圆柱桥墩的流场仍有影响,上下游圆柱桥墩受力特性差异明显。在一个典型周期内,上游及下游圆柱桥墩的漩涡脱落频率相同,表现为漩涡共同脱落的模态。（3）有限长单圆柱桥墩及间距比L/D=4的有限长串列双圆柱桥墩绕流的尾部区域,在近圆柱桥墩尾流区,流场速度变化剧烈,沙粒与流体的跟随性较差,而在远离圆柱桥墩的下游流场,沙粒与流体的跟随性较好,沙粒与流体的速度分布无明显差异。
徐文凯[7]（2019）在《基于格子Boltzmann方法的中低雷诺数稀疏气固两相交叉射流研究》文中提出对气固两相交叉射流进行研究对工业生产和环境保护具有一定的指导意义。以往对气固两相交叉射流气相的模拟研究主要采用雷诺时均Navier-Stokes方法、大涡模拟、直接数值模拟等宏观方法。采用格子Boltzmann方法等介观方法模拟气相流动与传热可以加深对交叉射流机理的研究。格子Boltzmann方法具有物理背景清晰、易编程、边界处理简单、并行性好等优点,在模拟复杂流动方面具有一定优势。本文将耦合格子Boltzmann方法和离散元方法对气固两相交叉射流的气相流动传热特性、颗粒扩散和碰撞特性及相间相互作用机理进行研究。首先,在Euler-Lagrangian框架内,建立格子Boltzmann方程-离散元方法（LBE-DEM）的耦合模型,对气固两相交叉射流进行模拟研究。气相用双分布函数模型-TD2G9模拟。颗粒相中对各个颗粒进行Lagrangian追踪。碰撞采用硬球模型计算。两股射流入场速度相等,颗粒在相同载荷率下计算了三种Stokes数。得出交叉射流中气相流场特征,并考察颗粒的扩散分布和反射比率特性。在LBE-DEM耦合模型基础上,再耦合两相传热模型,以分析流体颗粒间热量耦合及其对两相传热的影响。流场雷诺数为1000,交叉的两股射流温度不同,同颗粒数量下选取三种Stokes数颗粒进行模拟。分析了气相温度分布、颗粒群温度分布和相间双向耦合传热特性及其影响因素。对非等速交叉射流的气相流场拟序特征进行考察,用TD2G9模型模拟研究了交叉射流中拟序涡旋运动、射流间相互作用和传热特性。通过对比验证,发现不同雷诺数下的交叉射流特性,比如平均速度、雷诺应力、涡旋场、温度场、近壁面温度梯度分布特点和涡旋运动的拟序相关特性等等。最后,通过改变交叉射流中纵向射流与横向来流的入场速度比,研究纵向射流和横向来流之间的相互影响。模拟了0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8、2.0七种速度比下的交叉射流。考察了速度比对涡街和温度场的影响。通过研究涡旋,平均轴向速度、平均温度、脉动速度特点,揭示速度比的影响。
胡娅丽[8]（2017）在《树脂砂卸砂工艺悬浮颗粒物分布特性研究》文中研究表明悬浮颗粒是引起雾霾的关键问题,铸造业作为污染物高排放产业,其悬浮颗粒的粒径分布和扩散过程复杂,研究铸造工艺过程中悬浮颗粒物的分布特性和控尘策略显得尤为紧迫。本文以宁夏某集团的树脂砂卸砂工艺作为研究对象,通过现场测试,分析了铸造车间粉尘扩散现象及影响因素,通过计算流体动力学软件（CFD）并自编了UDF程序,研究了多粒径颗粒团的粒径分布和单向周期性横向干扰气流对悬浮颗粒分布特性的影响,并针对周期性横向干扰气流作用下悬浮颗粒的不同控制策略进行了对比分析,最后模拟分析了罩口在不同位置的下吸式排风罩对悬浮颗粒捕集效率的影响。研究结果表明:在综合考虑悬浮颗粒物捕集效果、设备便于安装等因素,下吸式控尘气流为最优方案,捕集效率可达93%;由于单向周期性横向干扰气流存在的影响,控尘气流的位置不宜在卸砂口的正下方,应该根据周期性横向干扰气流的阻断效果进行具体确定。本研究成果可为树脂砂卸砂工艺悬浮颗粒物的控制提供技术参考。
李浩[9]（2016）在《超声速混合层凹腔隔板的自激振动与掺混特性研究》文中研究指明本文以火箭基组合循环发动机中富燃燃料与空气高效掺混为研究背景,针对强迫振动混合增强技术难以在工程中应用的缺点,提出利用自激振动诱导混合增强的新技术。本文的自激振动隔板基于凹腔构型,采用微小振动测试系统对隔板的自激振动特性进行测试,并结合理论分析隔板自激振动的影响因素。采用大涡模拟数值方法研究凹腔隔板的不同参数对掺混特性的影响。论文从主动和被动两个角度综述了国内外超声速混合增强技术的研究进展。分析了强迫振动与自激振动诱导混合增强的特点,并综述了振动诱导不稳定涡的研究进展。提出采用凹腔的自激振动隔板,设计了悬臂梁凹腔隔板的实验模型和吸气式超声速混合层风洞,经喷管校验得上下层实际来流马赫数分别为1.98和2.76,对流马赫数为0.18。采用非接触式微小振动测量系统对凹腔隔板位移进行测量。采用双向流固耦合方法对长悬臂板与超声速气流的相互作用进行模拟,大涡模拟方法用于流动过程的数值模拟。开展了验证算例,结果表明,大涡模拟用于超声速混合层和凹腔流动的仿真是可行的。通过微小振动测量系统进行实验并结合仿真研究隔板的自激振动特性,结果表明,隔板自激振动是由上下表面压力差的波动直接导致的。当长悬臂板在左端固支右端自由时在超声速混合层风洞中失稳。在其自由端添加约束条件,其振动频率与限位尺寸呈负相关而振动有效幅值与限位尺寸呈正相关。出口静压差的增长使振动频率减小而增大了振动幅值,但这种改变并不明显。凹腔构型参数对自激振动特性有重要影响,在长深比K=0时,振动频率最大,此时湍流压力高频脉动为振动的主要激励源。随K值增加,频率降低而幅值不断增加。凹腔后缘倾角的变大导致隔板自激振动频率的增加,但振动幅值会有所降低。采用大涡模拟获得了凹腔隔板的超声速混合层的典型流场结构并对其掺混特性进行分析。上侧来流在凹腔的激励下产生不稳定涡结构,混合层失稳位置已经大大提前。与平板混合层流场结构不同,该流场在大涡破碎的边缘出现很多小尺度涡和多阶频率的激励,这与凹腔流动中的多阶自激振荡模态有关。通过定量的分析不同凹腔构型参数下的掺混特性发现,在凹腔深度固定不变时,凹腔长深比增加,凹腔剪切层发展越充分,自激振荡强度越大,混合效率越高。凹腔后缘倾角的减小使凹腔自激振荡强度减小混合效率降低。凹腔的自激振荡特性是诱导超声速平行来流混合增强的根本原因。在混合层一侧来流上游开有凹腔,就相当于引入了高频激励器,自激振荡的强度直接影响到混合层的混合效率。凹腔诱导产生的流向涡结构增加了展向和纵向的动量交换,有助于混合。
黄涛[10]（2016）在《冲击流条件下粉尘扩散特性及控制策略的研究》文中认为为响应“十三五”规划中推进传统制造业绿色改造,鼓励企业工艺技术装备更新改造的绿色理念,我国铸造业车间的砂尘污染成为研究的必要。本文首先通过实地测试并分析造型车间内粉尘扩散现象及其影响因素,再利用计算流体动力学（CFD）软件建立二维及三维卸砂模型,探讨多粒径砂粒的质量流率、下落初速度、下落高度及卸砂口口径的变化对细小粉尘运动的影响,得知在工程中使用的多粒径砂粒同时下落时会对可吸入颗粒产生一向下的拖曳作用力,使得细小颗粒主要表现为下沉和扬尘扩散运动,而单一粒径可吸入颗粒群的扩散呈现逐渐上升并向外扩张的“烟羽”现象,两者有着较大的区别。实际工程中粉尘运动都会受到阻碍,如干扰气流,使得扩散规律不一,为此,本文探究多粒径砂粒群在横向气流干扰下的运动情况,结果显示不同的气流形式使得砂粒群中不同大小的颗粒出现分层运动现象,其中可吸入颗粒扩散至最外层,其受到气流的影响最大,这给控尘系统如何应对移动尘源的污染问题提供了理论数据。然后,本文根据粉尘运动规律针对可吸入颗粒的控制问题提出了三种控制气流形式,并对它们的控制效果作了模拟对比,综合考虑排风系统的气流控制、设备安装及效益等因素,采用下吸式气流控尘较好。最后模拟分析了污染源高度、排风口大小、污染源散发速度三种因素对下吸式气流捕集粉尘效率的影响。
二、两相平板混合层流动的双向耦合离散涡法数值模拟（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、两相平板混合层流动的双向耦合离散涡法数值模拟（论文提纲范文）
（1）基于MRT-LBM的各向同性湍流中颗粒碰撞特性的数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 多松弛时间格子玻尔兹曼方法的发展 |
| 1.3 湍流中颗粒运动模型研究近况 |
| 1.4 颗粒的相互作用研究现状 |
| 1.5 研究方案与内容 |
| 1.5.1 存在的问题 |
| 1.5.2 解决方案与主要研究内容 |
| 第2章 基于MRT-LBM的湍流场数值求解与统计 |
| 2.1 MRT-LBM简介 |
| 2.2 湍流的生成与维持 |
| 2.3 湍流场统计量 |
| 2.4 边界条件简介 |
| 2.4.1 周期性边界条件 |
| 2.4.2 插值格式 |
| 2.5 并行计算与计算平台 |
| 2.5.1 并行简介 |
| 2.5.2 并行策略 |
| 2.5.3 计算平台说明 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 离散相数值求解与统计 |
| 3.1 离散相运动求解 |
| 3.1.1 点颗粒追踪法 |
| 3.1.2 颗粒全解析法 |
| 3.2 点颗粒模型颗粒间的相互作用 |
| 3.2.1 DEM软球模型 |
| 3.2.2 DEM时间步长设置 |
| 3.3 颗粒解析模型颗粒间的相互作用 |
| 3.4 颗粒碰撞统计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 颗粒在各向同性湍流中运动的颗粒解析模拟 |
| 4.1 颗粒解析模型参数设置与单位换算 |
| 4.2 单相湍流场的模拟验证 |
| 4.3 网格与时间步长无关性验证 |
| 4.3.1 网格无关性 |
| 4.3.2 时间步长无关性 |
| 4.4 颗粒解析模型下的颗粒运动 |
| 4.4.1 体积分数影响分析 |
| 4.4.2 颗粒解析模型下颗粒的分布 |
| 4.4.3 颗粒解析模型下颗粒运动的碰撞统计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 颗粒在各向同性湍流中运动的点颗粒模拟 |
| 5.1 点颗粒模型参数设置与单位换算 |
| 5.2 网格与时间步长无关性验证 |
| 5.2.1 网格无关性 |
| 5.2.2 时间步长无关性 |
| 5.3 单向耦合点颗粒法与考虑颗粒相互作用的点颗粒法对比 |
| 5.4 体积分数的影响 |
| 5.5 颗粒尺寸的影响 |
| 5.6 颗粒密度的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）液雾两相流火焰传播过程的直接数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 气相火焰传播 |
| 1.2.2 液雾火焰传播 |
| 1.3 数值模拟方法 |
| 1.4 本文主要内容 |
| 第2章 控制方程与数值方法 |
| 2.1 气相火焰的基本控制方程与数值方法 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 数值方法 |
| 2.2 液雾火焰的基本控制方程与数值方法 |
| 2.2.1 液相控制方程 |
| 2.2.2 气相控制方程 |
| 2.2.3 数值方法 |
| 2.3 受迫点火的源项模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 合成气层流分层火焰传播的直接数值模拟研究 |
| 3.1 本章引言 |
| 3.2 算例设置 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 富-贫燃料分层与高-低温度分层下的合成气/空气层流火焰传播 |
| 3.3.2 不同燃料分层梯度下的合成气/空气层流火焰传播 |
| 3.3.3 贫-富燃料分层与低-高温度分层下的合成气/空气层流火焰传播 |
| 3.3.4 不同CO/H_2摩尔比下的合成气/空气层流火焰传播 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 平面液雾火焰传播的直接数值模拟研究 |
| 4.1 本章引言 |
| 4.2 算例设置 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 火焰结构 |
| 4.3.2 着火模式 |
| 4.3.3 燃烧温度 |
| 4.3.4 放热率 |
| 4.3.5 混合物分数标量耗散率 |
| 4.3.6 反应进度变量 |
| 4.3.7 火焰位移速度 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 平面分层液雾火焰传播的直接数值模拟研究 |
| 5.1 本章引言 |
| 5.2 算例设置 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 火焰结构 |
| 5.3.2 燃烧温度 |
| 5.3.3 放热率 |
| 5.3.4 火焰面密度 |
| 5.3.5 火焰位移速度 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 球状液雾火焰传播的直接数值模拟研究 |
| 6.1 本章引言 |
| 6.2 算例设置 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 火焰结构 |
| 6.3.2 燃烧温度 |
| 6.3.3 放热率 |
| 6.3.4 混合物分数标量耗散率 |
| 6.3.5 燃烧模式 |
| 6.3.6 火焰曲率 |
| 6.3.7 火焰位移速度 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（3）两相湍流燃烧边界层的直接数值模拟及数据驱动建模（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 术语表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 两相湍流燃烧边界层的研究背景 |
| 1.2 边界层湍流研究概述 |
| 1.2.1 气相等温湍流边界层 |
| 1.2.2 气相非等温湍流边界层 |
| 1.2.3 两相湍流边界层 |
| 1.3 湍流调制研究概述 |
| 1.3.1 斯托克斯数 |
| 1.3.2 颗粒雷诺数 |
| 1.3.3 长度尺度 |
| 1.3.4 颗粒体积浓度 |
| 1.3.5 颗粒动量数 |
| 1.4 火焰壁面相互作用概述 |
| 1.4.1 层流火焰壁面相互作用 |
| 1.4.2 湍流火焰壁面相互作用 |
| 1.5 直接数值模拟与数据驱动建模 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 2 直接数值模拟方法 |
| 2.1 连续相控制方程 |
| 2.1.1 不可压形式 |
| 2.1.2 全可压形式 |
| 2.2 离散相控制方程 |
| 2.2.1 点源计算方法 |
| 2.2.2 全尺度内嵌边界模拟方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 微观尺度下的颗粒湍流相互作用 |
| 3.1 计算模型和参数 |
| 3.2 湍动能守恒方程 |
| 3.2.1 物理空间下的调制 |
| 3.2.2 颗粒局部的调制 |
| 3.2.3 谱空间下的调制 |
| 3.3 拟涡能守恒方程 |
| 3.4 颗粒雷诺数与湍流调制准则 |
| 3.5 两相流中小尺度湍流的特性 |
| 3.5.1 耗散率与拟涡能间歇性的相似性 |
| 3.5.2 耗散率和拟涡能空间分布的相似性 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 无反应平板湍流边界层的直接数值模拟 |
| 4.1 边界层湍流的产生方法 |
| 4.2 湍流边界层的计算参数 |
| 4.3 结果与验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 两相湍流燃烧边界层的直接数值模拟 |
| 5.1 工程背景及计算模型 |
| 5.2 火焰结构和湍流涡结构 |
| 5.3 燃烧模态 |
| 5.4 火焰湍流相互作用 |
| 5.5 火焰壁面作用 |
| 5.6 惰性颗粒在燃烧边界层中的运动 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 数据驱动的大涡模拟亚网格应力模型 |
| 6.1 大涡模拟简介 |
| 6.2 数据准备 |
| 6.3 模型训练与先验分析 |
| 6.3.1 随机森林模型 |
| 6.3.2 神经网络模型 |
| 6.4 模型改进 |
| 6.5 后验分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 附录 B |
| 作者简历 |
（4）超声速气流中横向喷雾的混合及燃烧过程数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 超声速气流中液体横向射流相关研究 |
| 1.2.1 液体横向射流的实验研究 |
| 1.2.2 液体横向射流的数值研究 |
| 1.3 凹腔燃烧室中燃料喷雾混合燃烧相关研究 |
| 1.3.1 燃料喷雾混合特性的研究 |
| 1.3.2 燃料喷雾燃烧过程的研究 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 超声速气流中两相流动大涡模拟方法 |
| 2.1 可压缩气相控制方程及其数值方法 |
| 2.1.1 可压缩气相控制方程 |
| 2.1.2 滤波后的气相大涡模拟方程 |
| 2.1.3 气相数值计算方法 |
| 2.2 液滴相控制方程及其数值方法 |
| 2.2.1 液滴相控制方程 |
| 2.2.2 液滴相数值计算方法 |
| 2.2.3 液滴相数据的动态管理 |
| 2.3 气液之间双向耦合数值方法 |
| 2.3.1 液滴在变形网格下的高效定位 |
| 2.3.2 气相对液滴相的作用 |
| 2.3.3 液滴相给气相的源项作用 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 超声速气流中液体横向射流破碎过程研究 |
| 3.1 破碎模型理论及验证 |
| 3.1.1 KH/RT/TAB混合破碎模型 |
| 3.1.2 计算模型及验证 |
| 3.2 射流破碎拉丝过程的机理分析 |
| 3.2.1 实验观测结果 |
| 3.2.2 拉丝过程的条件分析 |
| 3.2.3 拉丝过程的机理分析 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 燃烧室中液体射流的三维流动结构及混合机理 |
| 4.1 平板横向射流的三维流动结构 |
| 4.1.1 计算模型及验证 |
| 4.1.2 气相流动特性及受力分析 |
| 4.1.3 液相输运特性及受力分析 |
| 4.1.4 三维流动结构的讨论 |
| 4.2 液体射流在凹腔燃烧室中的混合过程 |
| 4.2.1 数值模拟与实验的对比 |
| 4.2.2 喷雾流场瞬态演化过程 |
| 4.2.3 液雾分布及输运特性 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 凹腔燃烧室中燃料喷雾蒸发过程研究 |
| 5.1 液滴蒸发模型的理论及验证 |
| 5.1.1 蒸发模型介绍 |
| 5.1.2 单液滴蒸发验证 |
| 5.2 高总温来流条件下液滴蒸发过程及验证 |
| 5.2.1 不同来流条件下单液滴蒸发过程 |
| 5.2.2 平板上液体煤油射流的蒸发验证 |
| 5.3 液体煤油射流蒸发及混合过程研究 |
| 5.3.1 计算模型 |
| 5.3.2 流场瞬态演化过程 |
| 5.3.3 液雾分布及蒸发特性 |
| 5.3.4 凹腔附近点火环境分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 凹腔燃烧室中燃料喷雾燃烧特性研究 |
| 6.1 两相燃烧计算方法 |
| 6.1.1 化学反应源项计算方法 |
| 6.1.2 煤油反应机理 |
| 6.2 煤油射流燃烧的初步验证分析 |
| 6.2.1 仿真计算条件 |
| 6.2.2 实验结果验证 |
| 6.2.3 燃烧流场基本特征 |
| 6.3 喷雾燃烧流场火焰准稳定特性分析 |
| 6.3.1 计算模型及网格 |
| 6.3.2 喷雾燃烧流场瞬时特性 |
| 6.3.3 喷雾燃烧流场统计特性 |
| 6.3.4 喷雾燃烧流场的火焰模式 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要研究工作与结论 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 论文不足及未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（5）复杂气固多射流的涡团结构演化及其相互作用机理的实验和数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 四角切圆燃煤锅炉的研究进展 |
| 1.2.2 气固湍射流高精度数值模拟的研究进展 |
| 1.2.3 气固湍射流实验研究的研究进展 |
| 1.2.4 研究进展的综合评述 |
| 1.3 课题研究思路和目标 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第二章 四角切向射流的涡团结构演化及射流相互作用的可视化实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验系统 |
| 2.3 试验过程及工况参数 |
| 2.4 图像处理过程及误差分析 |
| 2.5 试验结果与分析 |
| 2.5.1 涡团结构演化机理 |
| 2.5.1.1 涡团结构及演化过程 |
| 2.5.1.2 流体微团运动分析 |
| 2.5.2 四角切圆射流相互作用规律 |
| 2.5.2.1 射流偏斜规律 |
| 2.5.2.2 射流能量耗散规律 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 气固四角切向射流的三维数理建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于LES-DPM的气固切向射流的数学模型 |
| 3.2.1 气相改进的LES湍流模型 |
| 3.2.2 双向耦合的颗粒运动方程 |
| 3.2.3 四向耦合的颗粒碰撞模型 |
| 3.2.4 模型的数值求解方法 |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 气固切向射流的涡团结构演化及气固相互作用机理的数值模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值模拟对象及计算条件 |
| 4.2.1 计算区域及网格划分 |
| 4.2.2 计算工况及边界条件 |
| 4.2.3 模型验证 |
| 4.3 计算结果与分析 |
| 4.3.1 涡团结构演化规律 |
| 4.3.2 气固相互作用机理 |
| 4.3.2.1 切向射流对颗粒弥散规律的影响 |
| 4.3.2.2 弥散颗粒对切向湍流的影响 |
| 4.4 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第五章 四角切向煤粉湍流燃烧的三维数理建模 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于LES-DPM-PDF的煤粉湍流燃烧的数学模型 |
| 5.2.1 气相改进的LES湍流模型 |
| 5.2.2 煤粉颗粒控制方程 |
| 5.2.3 煤粉燃烧模型 |
| 5.2.4 P-1辐射模型 |
| 5.2.5 NOx生成机理及模型 |
| 5.2.6 模型的数值求解方法 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 四角切向煤粉湍流燃烧的数值模拟研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 数值模拟对象及计算条件 |
| 6.2.1 计算区域及网格划分 |
| 6.2.2 计算工况及边界条件 |
| 6.3 计算结果与分析 |
| 6.3.1 燃煤粒径对煤粉湍流燃烧的影响 |
| 6.3.1.1 煤粉颗粒弥散规律 |
| 6.3.1.2 煤粉颗粒燃烧特性 |
| 6.3.1.3 湍流燃烧火焰扩散特性 |
| 6.3.1.4 污染物分布规律 |
| 6.3.2 燃烧气氛对煤粉湍流燃烧的影响 |
| 6.3.2.1 煤粉颗粒弥散规律 |
| 6.3.2.2 煤粉颗粒燃烧特性 |
| 6.3.2.3 湍流燃烧火焰扩散特性 |
| 6.3.2.4 污染物分布规律 |
| 6.4 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第七章 660MW超超临界煤粉锅炉低氮燃烧的数值模拟研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 660MW四角切圆煤粉炉的三维数理模型 |
| 7.2.1 煤粉锅炉结构 |
| 7.2.2 数学模型 |
| 7.2.2.1 气固两相湍流流动模型 |
| 7.2.2.2 煤粉挥发及焦炭燃烧模型 |
| 7.2.2.3 炉膛辐射模型 |
| 7.2.2.4 NO_x生成机理及模型 |
| 7.2.2.5 模型的数值求解方法 |
| 7.2.3 物理建模和网格划分 |
| 7.2.4 主要参数和工况设计 |
| 7.3 数值模拟结果分析 |
| 7.3.1 数值模拟预测结果与工程试验验证 |
| 7.3.2 煤粉火焰燃烧特性 |
| 7.3.3 污染物排放特性 |
| 7.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要研究成果及创新点 |
| 8.2 进一步研究展望 |
| 作者简介 |
| 学术论文及专利 |
| 一、学术期刊论文 |
| 二、参与会议 |
| 三、授权专利 |
| 项目资助/基金 |
| 致谢 |
（6）清水流与水沙流对桥梁墩柱绕流特性数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 圆柱绕流基本理论 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 固液两相圆柱绕流数值模拟的数值方法 |
| 2.1 CFD简介 |
| 2.2 基本控制方程 |
| 2.3 连续相计算模型 |
| 2.4 离散相计算模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 清水流与水沙流对单圆柱桥墩绕流特性的数值模拟研究 |
| 3.1 清水流下无限长单圆柱桥墩绕流水动力特性研究 |
| 3.2 清水流下有限长单圆柱桥墩绕流水动力特性研究 |
| 3.3 水沙流下有限长单圆柱桥墩绕流流动特性研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 清水流与水沙流对有限长串列双圆柱桥墩绕流特性的数值模拟研究 |
| 4.1 清水流下有限长串列双圆柱桥墩绕流水动力特性研究 |
| 4.2 水沙流下有限长串列双圆柱桥墩绕流流动特性研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（7）基于格子Boltzmann方法的中低雷诺数稀疏气固两相交叉射流研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 格子Boltzmann方法 |
| 1.2.1 DnQb系列模型 |
| 1.2.2 热格子模型 |
| 1.3 气固多相流与交叉射流 |
| 第2章 LBE和 DEM数值方法及耦合模型 |
| 2.1 气相数值方法 |
| 2.2 离散相数值方法 |
| 2.2.1 颗粒运动方程 |
| 2.2.2 碰撞模型 |
| 2.2.3 颗粒传热模型 |
| 2.3 LBE-DEM耦合模型 |
| 2.4 全文章节安排 |
| 第3章 气固两相交叉射流的LBE-DEM耦合模拟 |
| 3.1 工况设置 |
| 3.2 数值结果与分析 |
| 3.2.1 单射流模拟结果与实验结果对比 |
| 3.2.2 气相场模拟结果 |
| 3.2.3 颗粒相模拟结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 气固两相交叉射流相间传热的LBE-DEM模拟 |
| 4.1 计算条件 |
| 4.2 数值模型的验证 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 气相模拟结果 |
| 4.3.2 颗粒相模拟结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 交叉射流中拟序结构及传热的LBE模拟 |
| 5.1 工况设置 |
| 5.2 模型验证 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 交叉射流的涡结构 |
| 5.3.2 流动统计 |
| 5.3.3 交叉射流的温度场 |
| 5.3.4 壁面传热 |
| 5.3.5 拟序结构特征 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 交叉射流速度比对流动和传热的影响 |
| 6.1 计算条件 |
| 6.2 网格无关性测试 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 涡场和温度场 |
| 6.3.2 统计结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）树脂砂卸砂工艺悬浮颗粒物分布特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 气固两相流研究进展 |
| 1.2.1 理论研究 |
| 1.2.2 实验研究 |
| 1.2.3 数值模拟研究 |
| 1.3 主要存在的问题 |
| 1.4 对象分析及研究方法确定 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 1.6 本课题创新点 |
| 2 气固两相流理论及分析 |
| 2.1 颗粒基本概念 |
| 2.1.1 颗粒尺寸 |
| 2.1.2 颗粒粒径分布 |
| 2.1.3 颗粒受力 |
| 2.2 离散相的运动模拟 |
| 2.2.1 颗粒相的运动方程 |
| 2.2.2 颗粒沉降 |
| 2.3 连续相数值模拟 |
| 2.3.1 基本方程 |
| 2.3.2 湍流数值模拟方法 |
| 2.4 相间耦合 |
| 2.4.1 气固两相相间作用 |
| 2.4.2 数学模型求解 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 气固两相流数值模拟方案及物性参数设置 |
| 3.1 数学方法 |
| 3.2 模型建立及边界条件设定 |
| 3.2.1 物理模型 |
| 3.2.2 网格划分 |
| 3.3 物性参数设置 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 多粒径作用下悬浮颗粒数值模拟结果及分析 |
| 4.1 无颗粒相作用下的气相流场分布 |
| 4.2 单一粒径分布特点与分析 |
| 4.3 多粒径条件下悬浮颗粒分布特性 |
| 4.3.1 扩散过程趋势分析 |
| 4.3.2 扩散过程量化分析 |
| 4.4 横向干扰气流对悬浮颗粒扩散的影响 |
| 4.4.1 扩散过程趋势分析 |
| 4.4.2 扩散过程量化分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 树脂砂卸砂工艺控尘气流的策略分析 |
| 5.1 排风罩 |
| 5.1.1 排风罩设计 |
| 5.1.2 排风罩参数的确定 |
| 5.2 不同气流形式对悬浮颗粒物捕集效果的影响 |
| 5.2.1 上吸式控尘气流 |
| 5.2.2 下吸式控尘气流 |
| 5.2.3 上吹下吸式控尘气流 |
| 5.2.4 不同控尘气流对悬浮颗粒物捕集效果对比分析 |
| 5.3 下吸式控尘气流对悬浮颗粒物的捕集效果分析 |
| 5.3.1 控尘气流吸气口位置的确定 |
| 5.3.2 下吸式控尘气流对各铸件类型的污染物捕集效果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 横向干扰气流的速度入口UDF程序 |
| 攻读学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文及研究成果 |
（9）超声速混合层凹腔隔板的自激振动与掺混特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 超声速混合层混合增强研究现状 |
| 1.2.1 主动混合增强技术研究现状 |
| 1.2.2 被动混合增强技术研究现状 |
| 1.3 振动诱导混合增强研究现状 |
| 1.3.1 强迫振动激励下的混合增强研究现状 |
| 1.3.2 自激振动激励下的混合增强研究现状 |
| 1.4 振动诱导不稳定涡研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第二章 实验系统 |
| 2.1 实验模型 |
| 2.2 超声速混合层风洞 |
| 2.3 振动测试系统 |
| 2.4 PSI压力扫描阀 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 数值方法 |
| 3.1 双向流固耦合方法 |
| 3.2 瞬态结构动力学方法 |
| 3.3 大涡模拟方法 |
| 3.3.1 控制方程 |
| 3.3.2 亚格子模型 |
| 3.3.3 数值方法与网格划分 |
| 3.3.4 LES对混合层模拟的算例验证 |
| 3.3.5 LES对凹腔模拟的算例验证 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 隔板的自激振动特性分析 |
| 4.1 振动测试数据的预处理方法 |
| 4.2 隔板的模态分析 |
| 4.2.1 典型隔板模型 |
| 4.2.2 隔板的固有频率与振型 |
| 4.3 隔板自激振动的原因与响应过程分析 |
| 4.3.1 能量机制 |
| 4.3.2 反馈机制 |
| 4.3.3 隔板自激振动的定性分析 |
| 4.4 隔板自激振动特性的影响因素 |
| 4.4.1 约束条件的影响 |
| 4.4.2 出口静压压差对自激振动特性的影响 |
| 4.4.3 凹腔长深比对隔板自激振动特性的影响 |
| 4.4.4 凹腔后缘倾角对隔板自激振动特性的影响 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 采用凹腔隔板的超声速平行来流混合层的掺混特性 |
| 5.1 采用凹腔隔板的典型流场结构 |
| 5.1.1 凹腔对混合层流场结构的影响 |
| 5.1.2 凹腔对混合特性的影响 |
| 5.2 隔板的凹腔构型参数对掺混特性的影响 |
| 5.2.1 凹腔隔板长深比对掺混特性的影响 |
| 5.2.2 凹腔后缘倾角对掺混特性的影响 |
| 5.2.3 凹腔深度对掺混特性的影响 |
| 5.3 凹腔诱导混合增强的机理研究 |
| 5.3.1 凹腔剪切层的发展 |
| 5.3.2 凹腔影响混合特性的机理分析 |
| 5.4 小结 |
| 结束语 |
| 本文主要结论 |
| 论文研究的创新点 |
| 今后工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学位论文期间取得的学术成果 |
| 参加的科研项目 |
| 发表的学术论文 |
（10）冲击流条件下粉尘扩散特性及控制策略的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 气固两相流国内外研究进展 |
| 1.2.1 理论研究 |
| 1.2.2 实验研究 |
| 1.2.3 数值模拟研究 |
| 1.3 主要存在的问题 |
| 1.4 实测对象分析及研究方法确定 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 1.6 本课题创新点 |
| 2 气固两相流理论及分析 |
| 2.1 颗粒基本概念 |
| 2.1.1 颗粒尺寸 |
| 2.1.2 颗粒粒径分布 |
| 2.1.3 颗粒受力 |
| 2.2 颗粒的运动模拟 |
| 2.2.1 颗粒的运动方程 |
| 2.2.2 颗粒的壁面沉积 |
| 2.3 连续相数值模拟 |
| 2.3.1 基本方程 |
| 2.3.2 湍流的数值模拟方法 |
| 2.4 气固两相耦合 |
| 2.4.1 气固两相相间作用 |
| 2.4.2 数学模型的求解 |
| 2.5 小结 |
| 3 无干扰条件下可吸入颗粒分布的数值模拟 |
| 3.1 数学方法 |
| 3.2 模型建立及边界设定 |
| 3.2.1 网格划分 |
| 3.2.2 物性参数设置 |
| 3.3 二维模型验证 |
| 3.4 结果分析 |
| 3.4.1 质量流率对可吸入颗粒扩散的影响 |
| 3.4.2 下落初速度对可吸入颗粒扩散的影响 |
| 3.4.3 喷口口径对可吸入颗粒扩散的影响 |
| 3.4.4 下落高度对可吸入颗粒扩散的影响 |
| 3.5 单一粒径的可吸入颗粒扩散 |
| 3.6 小结 |
| 4 横向气流作用下可吸入颗粒分布数值模拟 |
| 4.1 横向均匀干扰气流对可吸入颗粒分布的影响 |
| 4.2 横向周期性干扰气流对可吸入颗粒分布的影响 |
| 4.2.1 有初速度周期性气流对可吸入颗粒分布的影响 |
| 4.2.2 无初速度周期性气流对可吸入颗粒分布的影响 |
| 4.3 速度递增的气流对可吸入颗粒分布的影响 |
| 4.4 速度递减的气流对可吸入颗粒分布的影响 |
| 4.5 小结 |
| 5 树脂砂卸砂工艺控尘策略分析 |
| 5.1 控尘气流的形式及计算 |
| 5.1.1 排风罩设计 |
| 5.1.2 排风罩参数确定 |
| 5.2 数值模拟结果 |
| 5.3 下吸式气流控尘效果影响因素分析 |
| 5.3.1 污染物散发速度对下吸式气流控尘效果的影响 |
| 5.3.2 污染源高度对下吸式气流控尘效果的影响 |
| 5.3.3 吸气口大小对下吸式气流控尘效果的影响 |
| 5.4 小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 横向干扰气流速度入口UDF程序例举 |
| 附录2 三维颗粒数量提取及比例计算UDF程序例举 |
| 攻读学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文及研究成果 |
四、两相平板混合层流动的双向耦合离散涡法数值模拟（论文参考文献）
- [1]基于MRT-LBM的各向同性湍流中颗粒碰撞特性的数值研究[D]. 陈晓航. 山东大学, 2021(12)
- [2]液雾两相流火焰传播过程的直接数值模拟研究[D]. 卫伟. 中国科学技术大学, 2021
- [3]两相湍流燃烧边界层的直接数值模拟及数据驱动建模[D]. 汪卓. 浙江大学, 2020(07)
- [4]超声速气流中横向喷雾的混合及燃烧过程数值模拟[D]. 李佩波. 国防科技大学, 2019(01)
- [5]复杂气固多射流的涡团结构演化及其相互作用机理的实验和数值模拟研究[D]. 孙文静. 东南大学, 2019
- [6]清水流与水沙流对桥梁墩柱绕流特性数值模拟研究[D]. 李泽熹. 山东科技大学, 2019
- [7]基于格子Boltzmann方法的中低雷诺数稀疏气固两相交叉射流研究[D]. 徐文凯. 中国石油大学(北京), 2019(01)
- [8]树脂砂卸砂工艺悬浮颗粒物分布特性研究[D]. 胡娅丽. 西南科技大学, 2017(12)
- [9]超声速混合层凹腔隔板的自激振动与掺混特性研究[D]. 李浩. 国防科学技术大学, 2016(01)
- [10]冲击流条件下粉尘扩散特性及控制策略的研究[D]. 黄涛. 西南科技大学, 2016(03)