张洲波[1]2001年在《颗粒慢速斜槽流的实验研究及数值模拟》文中提出颗粒在斜面上的重力流动是许多工业过程和自然现象的重要组成部分，本文着眼于颗粒（0.5mm细玻璃球）慢速斜槽流，从实验和数值计算两方面对此进行了研究。实验采用示踪颗粒法测定表面速度和流层厚度，分析了斜槽倾角、流率及壁面状况对流动的影响，结果发现，壁面状况对流动特征影响很大，在光滑表面上存在壁面滑移，而在粗糙表面上则无滑移。在此基础上，借鉴王等人的颗粒流一般本构关系，用有限元法对粗糙表面上的慢速斜槽流进行数值模拟，得出了流层内部的速度分布和压力分布，并通过数值解的Mohr应力圆分析，对Coulomb摩擦定律做了进一步探讨，认为在一定速度范围内，Coulomb摩擦定律仍然可以用来表征剪应力与正应力之间的关系。 另外，还编制了颗粒慢速流的有限元计算程序，以供参考。
陈淑花, 金良安, 王孝通[2]2003年在《颗粒斜槽流的实验研究与数值模拟》文中研究指明从实验和理论两个方面对颗粒慢速斜槽流进行了研究。建立颗粒慢速斜槽流的实验装置 ,采用示踪颗粒法测定表面速度 ;通过测量表面速度和流层厚度 ,初步分析了流率及壁面状况对流动的影响。用有限元法对粗糙表面上的慢速斜槽流进行了数值模拟
李涛[3]2017年在《崩落法放矿过程中散体矿岩运移规律研究》文中指出崩落法放矿损失贫化是一个突出问题,而传统的连续介质力学放矿理论和当前的计算机仿真放矿技术由于理论的局限性及软件的适用性等缺陷,已不能适应当前放矿技术发展的需要。为探究崩落法放矿过程中的散体矿岩运移规律,本文采用物理实验、数学建模、理论分析、数值模拟及工程调控等手段,围绕崩落法放矿散体矿岩运移规律及放矿参数优化进行了初步研究,主要研究工作包括:(1)开展不同粒径条件下的自由面斜槽颗粒流实验。设计了自由面斜槽颗粒流当量粘度测试装置,探究了自由面斜槽颗粒流的屈服应力、流层结构及颗粒流的质量分布与速度分布规律,基于连续介质假设推导了细颗粒流似非牛顿流体本构关系模型。(2)推导并求解LBM-DEM耦合框架理论模型。基于Chapman-Enskog展开式分析了 LBM宏细观变量的统一关系,演绎了不同边界条件下的LBM密度分布函数求解方法,将Bingham-FPFM模型引入到LBM-DEM耦合框架,并通过经典算例验证了 LBM-DEM耦合程序的精度与稳定性。(3)实现基于LBM-DEM耦合框架的崩落法放矿数值模拟。探究了废石细颗粒的渗移规律,分析了矿岩块度及含水率对单漏斗放出体形态的细观影响,探讨了放矿场内速度及应力分布规律。(4)完成崩落法立体放矿及平面放矿物理实验。根据覆岩条件下单漏斗放矿实验,探究了单漏斗放矿过程中放出体(IEZ)及放矿松动体(IMZ)形态的发育规律,开展了多漏斗放矿条件下的均匀放矿及斜面放矿散体矿岩运移规律研究。(5)建立Bergmark-Roos放矿理论修正模型。基于Bergmark-Roos方程的基本原理,结合LBM-DEM耦合放矿模拟结果,对Bergmark-Roos方程进行了修正,从力学角度建立了散体矿岩的运移数学模型,并建立了放矿口宽度非零情况下的塑性及运动学放出体数学模型。(6)优化崩落法矿山放矿控制技术及放矿参数。基于推导的Bergmark-Roos 放矿理论修正模型,结合铜矿峪矿生产参数进行了崩落法放矿模拟,并根据最小矿岩接触面原则进行了不等量均匀放矿模型验证。
杨光辉[4]2017年在《斜槽中密集颗粒流的数值研究》文中提出密集颗粒流靶是为满足ADS系统超高束流功率需求而提出的新型高功率散裂靶概念设计。在这基础上,针对聚变材料研究专用中子源,近物所ADS散裂靶团队提出了重力驱动的斜槽颗粒流靶概念设计。利用密集颗粒流作为靶材料及换热剂,密集颗粒流靶在实现离线换热功能的同时,可以避免液态重金属的流动不稳定、材料腐蚀、及化学毒性泄露等诸多致命缺陷,为满足聚变材料研究专用中子源的靶系统提供了一种很有潜力的解决方案。作为一种新型的靶系统概念设计,密集颗粒流靶中的颗粒流动行为与常规液态重金属有所不同,而最重要的区别就是流动稳定性。本论文从分析颗粒流动稳定性目的出发,利用离散元方法模拟了颗粒在斜槽上的流动行为,通过分析颗粒速度、体积分数空间场以及它们的波动来研究流动的稳定性,进而通过线性稳定性分析以及计算扰动后能量差的李雅普诺夫指数,进一步研究颗粒在斜槽上流动的稳定性,此外也研究了模型的几何及材料参数对流动的影响,最后对靶系统设计的可行性进行了评估。本论文主要研究叁个方面的工作:(1)在周期边界条件下,模拟了颗粒在倾斜面(规则六边形颗粒排布)上的流动行为,主要研究了斜面倾斜角对流动的影响;(2)模拟了颗粒在斜槽的供料水库中的流动行为,研究了模型的几何参数对流动的影响,并分析了颗粒在供料水库中以及斜面上的速度、体积分数空间场及它们的波动;(3)提出了斜槽颗粒流靶的概念设计,研究了模型的几何和材料参数对流动的影响,最后通过线性稳定性分析以及计算扰动后能量差的李雅普诺夫指数,来研究颗粒在斜槽上流动的稳定性。具体内容如下:首先我们研究了周期边界条件下颗粒在斜面上的流动行为:首先介绍了在离散元方法中周期边界条件的实现原理;然后对模型进行了描述以及对模拟过程进行了简单介绍;最后主要分析了斜面倾斜角度对流动的影响。然后研究了颗粒在斜槽的供料水库中的流动行为:首先分别研究了供料水库以及斜面的倾斜角对流动的影响;然后由于供料水库类似于偏心漏斗,研究了颗粒在偏心漏斗中的流动行为,包括漏斗宽度、开口宽度对流量的影响以及偏心漏斗中的体积分数、速度场及其波动;最后研究了供料水库的开口高度对流动影响,包括对流量的影响以及颗粒在整个装置体积分数、速度场及其波动。接着研究了斜槽颗粒流靶中颗粒在斜槽上的流动行为:首先我们提出了斜槽颗粒流靶的概念设计,将模拟进行了一定简化;然后研究了模型的几何和材料参数对流动的影响;最后通过线性稳定性分析以及计算扰动后能量差的李雅普诺夫指数,来研究颗粒在斜槽上流动的稳定性。最后总结了全文,并展望了下一步的研究工作。
边琳, 王立, 刘传平[5]2007年在《颗粒流拟流体的本构关系》文中提出针对慢速密集颗粒流的特点,采用拟流体的方法,类比具有屈服应力的非牛顿流体,给出了适用于慢速密集颗粒流的本构方程表达形式,建立了用粗糙底面斜槽测量颗粒流当量粘性的数学模型,并以小麦颗粒为例,通过粗糙底面斜槽实验得出了小麦颗粒流的屈服应力及其本构方程的关键系数.将实验得出的小麦颗粒流本构关系系数作为其当量粘性的特征值对斜面流进行解析计算,体积流量的模型预测值与实验值的相对误差在15%以内.
王月[6]2014年在《循环流化床返料器冷态试验研究》文中认为返料器是循环流化床锅炉的关键部件之一,其工作性能的优劣对循环流化床系统的安全与稳定运行有着重要影响。针对循环流化床大型化过程中返料器出现的一系列问题,在高度为3m、直径为0.1m的循环流化床冷态试验台上研究了操作参数、结构形式对新型返料器运行特性的影响。通过测量不同工况下的系统压力及物料循环流率,研究了采用两级返料器时,不同压力平衡口位置对系统运行特性的影响,并对比研究了采用单级返料器和采用两级返料器结构形式的循环流化床系统的运行特性。研究结果表明：采用两级返料器时,在合理的压力平衡口位置范围内,相同工况下不同压力平衡口位置对系统运行特性影响不大；理论计算的两级返料器级间立管高度与实际测量立管内的料位高度相对误差均在26%以内,具有工业应用价值；在相同的试验条件下,采用不同结构形式的返料器,系统物料循环流率的变化趋势基本一致,采用两级返料器结构形式时各级立管压降之和与采用单级返料器立管压降基本相同；利用压力的标准方差来表示压力脉动的大小,结果显示采用单级返料器时,在提升管不同高度处和立管底部压力脉动均比较大,而采用两级返料器结构形式运行更加稳定。通过改变返料器结构形式和操作条件,研究了下降段带有倾斜角度时返料器物料循环流率和返料器底部死区的变化规律,研究结果表明：提升管流化风速、床料量、返料风流化数的增加均会引起系统物料循环流率的增加,返料器底部倾斜度越大,这种影响越明显；返料器底部的死区厚度随着提升管流化风速、床料量、返料风流化数的增加而减小,并且随返料器底部倾斜度的增加而趋于平缓；当返料器底部倾斜度设计合理时,物料循环率变化趋势与常规返料器基本相同,但是死区厚度明显减少,同时由于不需要布置松动风,减少了投资和运行成本,因此下降段带有倾斜角度的返料器具有更好的运行特性和应用价值。
吴冬梅[7]2006年在《摇滚式混合机节能设计及其筒体组件的强度分析与优化》文中研究指明摇滚式混合机是一种新型的粉体混合机。具有结构简单、混合效果好、可大型化等优点，广泛应用于医药、化工、食品等行业，本文分析了混合机筒体的摆动轨迹，求出了筒体组件摆动功率变化规律，并对其进行了多筒体节能设计，还对混合机筒体组件进行了强度分析和优化设计。 本文应用计算软件MATLAB，根据矢量方程解析法对摇滚式混合机筒体组件的摆动轨迹进行了分析，由摆动支架摆角变化求出其相应的摆动角速度和摆动角加速度，并计算出整个摆动部分的重心和转动惯量，得到摆动所需功率。然后根据正负功迭加的方法，通过使用曲拐来设计节能的并联多筒体摇滚式混合机，由程序实现对各种曲拐角度的试验，找出合功率最大值取极小时的曲拐角度，得到设计方案。结果表明该设计具有明显的节能效果。 另外，本文采用ANSYS对筒体组件进行了参数化模型的建立，通过设定多个参数，计算出筒体等效应力和径向位移，逐步改进各个参数值，确定了筒体组件的优化方案。最后对摩擦轮的外层橡胶进行了强度校核。 总之，本文对摇滚式混合机的研究，对它的工程设计及应用生产提供了一定的理论支持，还为以后此类混合机的研究提供了参考。
参考文献：
[1]. 颗粒慢速斜槽流的实验研究及数值模拟[D]. 张洲波. 大连理工大学. 2001
[2]. 颗粒斜槽流的实验研究与数值模拟[J]. 陈淑花, 金良安, 王孝通. 化学工程. 2003
[3]. 崩落法放矿过程中散体矿岩运移规律研究[D]. 李涛. 北京科技大学. 2017
[4]. 斜槽中密集颗粒流的数值研究[D]. 杨光辉. 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所). 2017
[5]. 颗粒流拟流体的本构关系[J]. 边琳, 王立, 刘传平. 过程工程学报. 2007
[6]. 循环流化床返料器冷态试验研究[D]. 王月. 中国科学院研究生院（工程热物理研究所）. 2014
[7]. 摇滚式混合机节能设计及其筒体组件的强度分析与优化[D]. 吴冬梅. 北京化工大学. 2006