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基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟 基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟 基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟 基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟 基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟 基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟 基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟 基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟 基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟 基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟 基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟 基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟 基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟 基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟 基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟 基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟 基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟 基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟 .........
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摘 要
基于 的旋风分离器 内气 固两相流场 的数值模拟
摘 要
旋风 分离器 内部 的流体流动 为三 维强旋转 和 高强度 湍流 的两相
流动 流动规律 非常 的复杂 因此很难通 过实验 或解 析 的方法 预报
其 内部流动状 况 。由于实验 条件 的限制 单纯通 过 实验 来研 究旋风
分离器 的性 能不仅周期长而 且费用 高 。 目前 借助 于计算机模 拟技
术来解 决这 一 问题 已经成 为研 究旋风分离器 的一种重要 的手段 。
旋风分离器 内气固两相流场 的模拟计算过程 中涉 及到许多的数
学运算 问题 ’如 网格划分、线性插值、三对角追赶法 扩 、
代数方程 的迭代解法 、常微分方程初值 问题 的数值解 以及速度分布
的可视化 等 。解决这些数 学 问题 的过程 比较繁琐 因此选择合适 的
程序设计语言和数值处理软件就显得非常重要 。在 以前计算 的过程
中我们大部分用的是 、 等语 言 采用这些语言
编程 最 大 的缺 点是程序 控制不灵活 语言功 能不 强大 尤其是涉
及 到矩 阵计算或 是图形绘 制 时 更显其不足 。而 以矩 阵和数组 为基
本数据 单元 的高效 的工程 计算语 言一 八 语言 的 出现 降低 了在
流场模拟 中软件开发的难度 。
借 助 软件 采 用 标 准 尤一£模 型 基 于 同位 网格 的
方法 对切 向入 口旋风分离器 内的气 固两相流场进 行 了数
值模拟研 究 。直接调用其 内置命令 函数对旋风分离器进 行 了网格划
分 生成插值计算 、三对 角追 赶法 、交替方 向迭代法
北 京化 工大学硕 士 学位 论 文
以及常微分方程 初值 问题等求解过程 的函数文件和程序文件 以供调
用 采 用 循 环 语 句 组 成 内迭 代 和 外 迭 代 运 算 。直接 调 用
绘 图指令 能方便地生成旋风分离器 内流场 的速度 、压力
分布 图以及颗粒 的运动轨迹 图。
通过基于 州哄 的旋风 分离器 内气 固两相流场 的数值模拟
研 究 将运行结果与前人实测结果进行对 比验证 了程序 的可行性
与准确性 揭示 了旋风分离器 内流场的特点 旋风分离器 内的切 向
速度分布呈双涡结构以最大切 向速度之为界 外部是准 自由涡
中心是准强制涡 轴 向速度 分布 以零包络面 为界 外部是下行流
中心 是上行流 颗粒 的运动轨迹 比较复杂 且带有很大 的随机性
尤其 是小颗粒 受气流 流动 的影响 比较 显著 入射位 置和颗粒粒径
对其运动轨迹都有很大 的影 响 。这些研 究成 果 为旋风 分离器 的优化
设计提供 了一定的理论依据 。
关键词 旋风分离器 八 同位 网格
目 录
目 录
第一章 绪论
旋风分 离器 的基本 结构和 工作原理 … …
旋风分 离器 的发展概 况 … … … …
旋风 分 离器 的理论研 究进展 … … …
湍流流动 的数值 模拟研 究进 展 … …
湍流 流 动 的数值模 拟 … …
湍流两相流动 的数值模拟研 究进 展 … …
本文 的研 究 目的及 主要 内容 … …
本文 的研 究 目的 … …
本文 的主 要 内容 … …
第二章 旋风分离器 内气相流场 的数值方法研 究
语 言介 绍 … … ·… …
旋风分 离器 内气 相流场 的数值 计算方法 … …
计算模 型 的几何结构 … … … …
适用 于 旋风 分 离器 的几种湍流 模 型 … …
计算 区域 的离散化 … …
控制 方程 离散化 … …
工 算法 … …
压力与速 度 的藕合 问题 … …
小 结 ·····················… … ‘
第三章 旋风 分离器 内气相 流场 的数值模拟研 究
引言 ···········… … ” ”
气 相 流场 的数 值 计算 模 型 与方法
假 设 前提 ·····… …
边 界条 件 ····… …
控 制 方 程 组 … …
控制 方 程 组 的离散 化 … …
…
…
…
…
…
…
北京 化 一人学 硕 学位 论 文
源项 的离 散化 … …
数值 求解 方法 及求 解 步骤 …
气相 流场模 拟 的结果及分析
小 结 … …
只︺
口
第四章 旋风分离器内两相流场 的数值模拟研究
弓 一言 ·······… …
多相 流 体 的数学模 型 二
假 设 前提 … …
控制方程 组 … …
边 界条件和初始条件
颗粒相 的数 值求解方法
模拟 结果及分析 … …
小结 … …
第五章 结论与建议 · ············… …
结 论 二
建议 二
参考文献
附录
附录
附录 … …
附录
致 谢
攻读学位期 间发表 的学术论文 目录
符 号说 明
符号说明
离散方程系数
颗粒作 用 面积
阻力系数
气 体 曳 力
颗粒 直径
切 割直 径
轴 向速度
径 向速度
切 向速 度
压 力
湍动 能
湍 能耗 散率
源项
源项 的常数 部分
源 项 的斜率 ‘
轴 向坐标
径 向坐标
颗 粒 周 向运 动 的角度
动力粘 性 系数
密度
扩 散 系数
任 一输 运 量
压 降
勺‘
£
孙
夕少厂夕
』尸
下标
气相
颗 粒 相
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