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泥石流颗粒物质分选机理和效应 总被引:3,自引:0,他引:3
泥石流是一种由大量固体颗粒和液态水充分掺混所形成的多相流体,泥石流体内固体颗粒物质的相互作用所导致的泥石流颗粒物质的分选是引起泥石流流动性和冲击力大增的重要原因,是现阶段大型泥石流防治的重要关注方向.从基本的泥石流动力学理论出发,采用连续介质力学的方法构建泥石流运动的模型,初步分析颗粒分选对泥石流流动性的影响;进而采用离散元(DEM)数值模拟颗粒流的方法,对泥石流发展过程中颗粒间的作用方式和分选机理开展详尽的研究.研究结果表明:泥石流颗粒分选可以导致颗粒体内部孔隙水压力的重新分布,进而影响到龙头运动速度和颗粒体长度的激增;离散元数值模拟和分析进一步显示,区别于一般均匀颗粒所形成的颗粒流的边界层效应,颗粒分选能够显著地改变颗粒体内部的剪切速率的分布,从而弱化边界层效应. 相似文献
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鼓泡流化床中气泡行为的模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
应用气体拟颗粒模型模拟了单孔、双孔分布板流化床的鼓泡现象,动态地显示了气泡生成、上升、长大以及破裂的全过程,结果与已知的实验观测基本一致. 相似文献
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模拟风沙运动的离散颗粒动力学模型 总被引:9,自引:0,他引:9
根据风沙运动的特点,建立了基于单沙粒动力学的离散颗粒动力学模型。依据该模型,模拟了9000个沙粒在风力作用下由静止不动到充分发展的稳定态的全过程,细致研究了沙床处于稳定态时床而形态,跃移轨迹以及跃移质/蠕移质间交换规律,所得结果有助于理解风沙运动的内部机理,这是目前常用的模型所做不到的。研究表明:离散颗粒动力学模型能够真实的模拟风沙运动现象,研究范围涉及风沙运动规律和床面形态的发生与发展等关键的问题,因而比其它模型更具优势。 相似文献
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筒仓内颗粒流在化工生产中广泛应用,准确描述颗粒流的动力学规律对于调控化工反应过程中的混合和传输效率极为重要。颗粒温度是影响颗粒流的重要参数之一,为此搭建了基于线阵CCD相机的散斑能见度光谱测量装置,选取均值粒径分别为0.94和1.55 mm的球形颗粒进行实验。通过测量卸料过程中筒仓内颗粒流的时变颗粒温度,发现了离散颗粒运动在介尺度条件下具有稳定性。进一步,对比两种粒径颗粒的颗粒温度值,观察到稳态流动中大粒径颗粒具有更高的能量耗散,从而建立了宏观质量流率与介观颗粒温度之间的联系。通过分析筒仓内颗粒温度场的分布特征,发现了孔口附近的离散颗粒存在定向有序的运动。最后,根据筒仓内颗粒流堵塞过程中的颗粒温度变化曲线,揭示了颗粒流堵塞的弛豫变化规律。实验结果揭示的筒仓内颗粒流的运动规律,为完善化工生产中颗粒材料的存储与运输提供了参考数据。 相似文献
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球床模块式高温气冷堆的堆芯是全陶瓷型包覆铀燃料制成的球形颗粒,与石墨颗粒混合堆积而成,堆芯颗粒流的流态取决于颗粒尺度的平移、旋转等动力学量,以及力链、涡旋等介尺度物理量。为了分析颗粒的平移、旋转等动力学量对颗粒流流态的影响。基于筒仓颗粒流的物理模型,首先开展了筒仓颗粒流流变过程的实验测量,并使用基于 Hertz-Mindlin和 RVD (relative velocity dependent)滚动摩擦接触模型的离散单元法 (distinct element method, DEM),研究了锥形筒仓颗粒流流变过程中球形颗粒的动力学量。进一步,基于DEM计算结果进行分析,发现筒仓自上而下呈现出质量流向漏斗流过渡的混合流状态。在筒仓混合流的不同流型区域中,平移速度和旋转速度之间的相关性是相反的;颗粒间的相对切向运动较大的区域集中在漏斗流区域与边壁区域。了解筒仓流变过程中颗粒的动力学特征,有助于优化筒仓颗粒流动,并减少颗粒表面的磨损。 相似文献
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