旋轉流場中顆粒群的運動特性

陳云富　張程賓　陳永平

(東南大學能源熱轉換及其過程測控教育部重點實驗室，南京　210096)(東南大學能源與環境學院，南京210096)

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旋轉流場中顆粒群的運動特性

陳云富張程賓陳永平

(東南大學能源熱轉換及其過程測控教育部重點實驗室，南京210096)(東南大學能源與環境學院，南京210096)

摘要:建立了顆粒群在部分充液旋轉容器內水相中運動的非穩態理論模型并進行數值模擬，研究了旋轉流場中顆粒群的運動特性．分析了旋轉容器內流場、顆粒群演化、顆粒運行軌跡及液體黏度和顆粒密度對顆粒群在水相中分散性能的影響．通過將數值模擬得到的流場中顆粒及速度分布與文獻實驗數據進行對比，驗證了所建立理論模型的合理性．研究結果表明:在旋轉容器內水相流場中存在渦流，顆粒群在旋轉流場及渦流的作用下運動并逐漸分散至整個水相區域．隨著液體黏度的增加，顆粒群在旋轉容器內水相中分布更加均勻;顆粒密度的增加，導致顆粒分散驅動力下降，使得顆粒群聚集在水相的旋出側附近．

關鍵詞:顆粒; VOF-DEM;旋轉流場;分散

引用本文:陳云富，張程賓，陳永平．旋轉流場中顆粒群的運動特性［J］．東南大學學報(自然科學版)，2016，46(1) : 76－80．DOI: 10．3969/ j．issn．1001－0505．2016．01．013．

固液兩相流廣泛存在于化工、食品、制藥等領域中，固體顆粒運動是固液兩相流研究的重要問題之一［1－2］．運動過程中，由多個顆粒所構成的顆粒群在旋轉流場中的運動與分散受到浮力、重力、曳力、馬格努斯力等多種作用力……