環(huán)形管道內(nèi)氣固兩相流動參數(shù)的數(shù)值計算與ECT三維測量.pdf

1、工業(yè)生產(chǎn)中多相流流動應(yīng)用廣泛，其熱工過程復(fù)雜，生產(chǎn)中部分流動參數(shù)設(shè)置仍然依靠經(jīng)驗，研究人員對氣固兩相流的運動機(jī)理和規(guī)律進(jìn)行了大量研究，但是針對環(huán)形空間的應(yīng)用場合研究相對較少，無論數(shù)值模擬和實驗研究因其速度場，溫度場分布復(fù)雜，影響因素較多，相關(guān)檢測手段較少。
　　本文針對環(huán)形空間，使用計算流體力學(xué)的方法進(jìn)行數(shù)值計算，使用離散相模型(DPM)和雙流體模型對低濃度和高濃度氣固兩相流進(jìn)行模擬。DPM中，運用歐拉法模擬氣體的流動，拉格朗日粒

2、子追蹤法模擬不同粒徑的固體顆粒在不同的氣力速度下在水平直管段的軌跡分布，分別分析不同粒徑與風(fēng)速對顆粒運動與聚集情況的差異。模擬結(jié)果表明，相同風(fēng)速下，粒徑較小的顆粒受到空氣曳力影響較大，在管道中運動具有隨機(jī)性，粒徑較大的顆粒受到重力影響較大，在環(huán)形管道底部由空氣平穩(wěn)吹出。在顆粒直徑相同時，風(fēng)速越大，顆粒受到空氣的曳力越大，并在內(nèi)管道出口附近跟隨空氣形成漩渦，不利于顆粒的輸運。雙流體模型中，對只受重力作用下的傾斜管段內(nèi)的固相流體的流速進(jìn)行了

3、模擬，計算出監(jiān)測點的流速。
　　在此基礎(chǔ)上搭建了使用直接三維電容層析成像(ECT)實驗臺，進(jìn)行三維ECT直接成像實驗，針對環(huán)形空間設(shè)計了雙螺旋結(jié)構(gòu)的傳感器，實驗對環(huán)形空間內(nèi)的固相介質(zhì)三維成像，得到了精度較高的重建圖像，能夠識別介質(zhì)橫截面形狀及位置分布，還可檢測其軸向位置等相關(guān)參數(shù)。并基于電容法使用互相關(guān)法對傾斜管段的固相流速進(jìn)行測量，與數(shù)值模擬中的雙流體計算結(jié)果進(jìn)行比較，兩者速度相差較小，說明了實驗的可行性，且與三維ECT檢測相互