刘举
- 作品数：3 被引量：17H指数：2
- 供职机构：上海理工大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市科委科研计划项目更多>>
- 相关领域：理学化学工程更多>>
- 颗粒物质在竖直振动U形管中迁移的离散元方法模拟被引量：2
- 2019年
- 采用离散元方法对颗粒物质在竖直振动U形管中的迁移进行三维数值模拟。将数值模拟结果和实验进行对比,两者吻合良好。在此基础上,考察了摩擦对颗粒动力学行为的影响。结果表明,存在摩擦时,颗粒将发生迁移运动,使得U形管两分支内颗粒柱产生高度差,该过程伴随着颗粒对流现象;当颗粒与管壁间摩擦系数为0时,颗粒柱高度差在0附近波动,两分支内存在相似的颗粒对流;当颗粒与颗粒间摩擦系数为0时,颗粒柱高度差几乎保持为0,颗粒对流消失。研究还发现,存在摩擦时,U形管两分支内颗粒的竖直方向平均速度差异很大;当颗粒与管壁间或颗粒与颗粒间摩擦系数为0时,U形管两分支内颗粒的竖直方向平均速度存在一定的一致性。
- 郭宇凡凤仙白鹏博刘举
- 关键词：颗粒物质U形管迁移离散元方法
- 竖直振动管中颗粒毛细效应的离散元模拟被引量：10
- 2019年
- 将一根细管插入填充有颗粒的静止容器中并对管施加竖直振动,颗粒将在管内发生上升运动,并最终稳定在一定高度,这一现象与液体毛细效应类似,被称为颗粒毛细效应.为探究颗粒毛细效应过程中伴随的颗粒尺度动力学行为及机理,基于离散元方法建立颗粒运动模型,对颗粒毛细效应动力学过程和特性开展数值模拟研究.模拟再现了文献中实验得到的颗粒毛细效应全过程,给出了管内颗粒柱高度随时间的演变规律,结果表明,受到颗粒系统参数的影响,本模拟条件下颗粒毛细效应过程呈现单周期上升、倍周期上升和倍周期稳定三个阶段,在倍周期上升阶段颗粒柱上升速度逐渐减小,平缓过渡到稳定阶段.在此基础上,分析了管内颗粒速度场和填充率分布随时间的演变特性,揭示了颗粒毛细效应过程中由容器传输到管内的颗粒的占比分布.研究发现,管内不同高度位置颗粒的运动并不同步,随着管的振动,管内出现速度波,速度波的传播引起管内颗粒出现膨胀和压缩交替的情况,从而管内颗粒填充率随时间发生周期性波动;在上升阶段,越接近管壁由容器传输到管内的颗粒占比越大,在稳定阶段,管内上层颗粒的对流引起容器传输到管内的颗粒占比发生反转.
- 凡凤仙王志强刘举张华腾
- 关键词：离散元方法颗粒物质毛细效应
- 竖直振动下颗粒物质的行为模式研究进展被引量：11
- 2016年
- 竖直振动下颗粒物质行为模式的研究对化工过程中效率的提升具有重要意义,该研究近年来成为热点,并不断取得新进展。本文将已有竖直振动下颗粒物质行为模式研究归纳为:竖直振动颗粒床中颗粒的行为、竖直振动颗粒床中颗粒沿直管的爬升、竖直振动U形管中颗粒的迁移、静止颗粒床中颗粒沿竖直振动管的爬升,并对相关研究进展进行评述,发现目前对颗粒物质运动规律的认识还不深入,颗粒物质行为模式的内在机理上尚存争议。鉴于离散元方法(DEM)能够获得每一个颗粒的运动信息,从而很好地反映颗粒过程的机理和特性,对竖直振动U形管和竖直振动管中颗粒物质行为模式进行DEM模拟再现;据此提出在今后的研究中应充分发挥DEM的优势,深入研究颗粒行为模式的动力学本质和影响颗粒行为模式的因素,为颗粒输运过程的优化提供理论基础和方法指导。
- 刘举白鹏博凡凤仙胡晓红
- 关键词：颗粒物质离散元方法
