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Coupled large eddy simulation and the discrete element method are applied to study turbulent particle–laden flows, including particle dispersion and agglomeration, in a channel. The particle–particle interaction model is based on the Hertz–Mindlin approach with Johnson–Kendall–Roberts cohesion to allow the simulation of van der Waals forces in a dry air flow. The influence of different particle surface energies, and the impact of fluid turbulence, on agglomeration behaviour are investigated. The agglomeration rate is found to be strongly influenced by the particle surface energy, with a positive relationship observed between the two. Particle agglomeration is found to be enhanced in two separate regions within the channel. First, in the near-wall region due to the high particle concentration there driven by turbophoresis, and secondly in the buffer region where the high turbulence intensity enhances particle–particle interactions. 相似文献
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不同折流板结构螺旋折流板换热器传热性能的比较(英文) 总被引:1,自引:0,他引:1
Numerical simulations were performed on flow and heat transfer performances of heat exchangers having six helical baffles of different baffle shapes and assembly configurations, i.e., two trisection baffle schemes, two quadrant baffle schemes, and two continuous helical baffle schemes. The temperature contour or the pressure contour and velocity contour plots with superimposed velocity vectors on meridian, transverse and unfolded concentric hexagonal slices are presented to obtain a full angular view. For the six helix baffled heat exchangers, the different patterns of the single vortex secondary flow and the shortcut leakage flow were depicted as wel as the heat transfer properties were compared. The results show that the optimum scheme among the six configurations is a circumferential overlap trisection helix baffled heat exchanger with a baffle incline angle of 20° (20°TCO) scheme with an anti-shortcut baffle structure, which exhibits the second highest pressure dropΔpo, the highest overal heat transfer coefficient K, shel-side heat transfer coefficient ho and shel-side average comprehensive index ho/Δpo. 相似文献
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摘要:为了研究300M超高强钢在中性盐雾环境中的腐蚀行为及腐蚀机制,采用失重法,宏观、微观腐蚀形貌分析,三维表面轮廓分析及电化学分析的研究方法,来表征腐蚀实验现象并进行分析。结果表明:300M超高强钢在中性盐雾环境中的腐蚀产物为FeOOH、Fe2O3、Fe(OH)3和Fe3O4;腐蚀速率随着腐蚀时间逐渐降低,腐蚀后期(72h)腐蚀速率降低50%;腐蚀初期以点蚀为主,点蚀坑通过横向扩展,逐渐发展为后期的均匀腐蚀,腐蚀表面形貌呈沟壑状;外腐蚀层对基体的保护能力很弱,Cr元素在锈层靠近基体的一侧偏聚使内腐蚀层具有一定的抗腐蚀性。 相似文献
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针对矿山18线南西翼矿体开采过程中存在的通风系统不完善、风量欠缺、污风无法及时排出等问题,运用风压平衡原理、网络优化技术、机站优化技术以及计算机网络模拟技术展开研究,拟定了3种可行的通风方案。经技术经济比较,确定了新掘18线905~855 m回风井(1.5 m),保留该井905 m 水平回风机站,并在855 m 水平新设1台K45 6 №12风机(18.5 kW)方案。数值模拟结果表明:18线南西翼通风系统总风量达到20.5 m3/s,井下风流的可调性和稳定性增强,为矿山的安全生产提供了有力保障。 相似文献
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科学合理地确定矿山隔水护顶矿柱安全厚度是矿山安全生产的前提条件,为保障某铁矿地表民房、道路等建(构)筑物安全,防止矿山开采过程中产生的导水裂隙带贯通第四系含水层,采用荷载传递交汇线法、K.B.鲁别涅依他估算法和冒落带、导水裂隙带高度估算法3种理论分析方法对隔水护顶矿柱厚度进行计算,并利用数值模拟手段对留设隔水护顶矿柱后的开采过程安全影响进行了分析,对理论计算结果进行了验证。3种理论计算方法得出的隔水护顶矿柱厚度分别为14.3~17.3 m、17.5~31.4 m和41.8~57.4 m,推荐隔水护顶矿柱留设厚度为60 m。通过数值模拟分析得出,在留设60 m厚的隔水护顶矿柱的基础上,开采区域和隔水护顶矿柱位置产生的最大拉应力约0.47 MPa,矿山开采不会对隔水护顶矿柱造成破坏;地表产生的最大水平位移约5.8 cm,最大垂直位移约26.5 cm,最大倾斜为1.70 mm/m,最大曲率为0.20 mm/m2,最大水平变形值为0.70 mm/m,满足相关规范要求,预测矿山开采不会造成地表建(构)筑物破坏。 相似文献
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为研究喷射混凝土套拱加固前后二次衬砌与混凝土套拱的受力状况,依托陕西汉中至留坝段八里关隧道,运用有限元软件建立隧道混凝土结构套拱加固分析模型,并通过现场监测获取二次衬砌与套拱间的接触压力、套拱格栅拱架钢筋应力、套拱混凝土应力,将数值模拟结果与现场测试结果相结合,得出套拱结构的一般受力变化规律。结果表明:套拱加固前衬砌结构的最不利荷载位置位于施工缝附近的拱顶、拱肩与拱脚处; 由于衬砌局部变形与温度应力的影响,套拱混凝土应力变化呈现反复“上升-下降-上升”最后趋于稳定的特点; 套拱的作用是控制二次衬砌的进一步变形,套拱施作后所承受荷载较小,套拱反作用力远小于围岩作用于衬砌的应力,在应力计算中不应将衬砌与套拱作为整体计算; 套拱结构数值模拟所得的结果与现场测试套拱结构内力(轴力、弯矩)的大小及分布相似度高,但在衬砌裂损严重部位,数值模拟所得结果误差较大,应以现场测试结果为准。 相似文献
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The Interplay of Modulus,Strength, and Ductility in Adhesive Design Using Biomimetic Polymer Chemistry 下载免费PDF全文
High‐performance adhesives require mechanical properties tuned to demands of the surroundings. A mismatch in stiffness between substrate and adhesive leads to stress concentrations and fracture when the bonding is subjected to mechanical load. Balancing material strength versus ductility, as well as considering the relationship between adhesive modulus and substrate modulus, creates stronger joints. However, a detailed understanding of how these properties interplay is lacking. Here, a biomimetic terpolymer is altered systematically to identify regions of optimal bonding. Mechanical properties of these terpolymers are tailored by controlling the amount of a methyl methacrylate stiff monomer versus a similar monomer containing flexible poly(ethylene glycol) chains. Dopamine methacrylamide, the cross‐linking monomer, is a catechol moiety analogous to 3,4‐dihydroxyphenylalanine, a key component in the adhesive proteins of marine mussels. Bulk adhesion of this family of terpolymers is tested on metal and plastic substrates. Incorporating higher amounts of poly(ethylene glycol) into the terpolymer introduces flexibility and ductility. By taking a systematic approach to polymer design, the region in which material strength and ductility are balanced in relation to the substrate modulus is found, thereby yielding the most robust joints. 相似文献