哈工大两相流作业
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交流电场作用下具有导电率梯度的两相微流体驱动姜洪原;任玉坤;A.Ramos【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》【年(卷),期】2011(043)002【摘要】为探讨微通道内多相流体驱动路径的控制方法,进行具有导电率梯度的交流电场致两相流体驱动实验,对沉积在微通道底部的指型交叉电极施加交流电信号,发现具有高导电率的流体会将低导电率流体挤出通道,并且占据整个通道,当不加电信号时,两相流体流动路径恢复初始状态.建立实验系统的二维理论模型,对两相流体交界面处由于电场与导电率梯度综合作用产生的净电荷和库仑力进行了推导,分析实验机理.利用电荷守恒方程、对流扩散方程以及Navier-Stokes方程对实验进行数值分析,通过仿真求解,得出微通道内流体的瞬时以及稳态变化规律,并重点分析频率对于两相流体控制过程的影响.结果表明:通过合理配制两相流体的导电率梯度,施以交流电场,能够有效控制两相微流体的流动路径,能够实现芯片在实验室系统中的多模块集成.【总页数】6页(P109-113,143)【作者】姜洪原;任玉坤;A.Ramos【作者单位】哈尔滨工业大学机械设计系,150001,哈尔滨;浙江大学流体传动及控制国家重点实验室,310027,杭州;哈尔滨工业大学机械设计系,150001,哈尔滨;西班牙塞维利亚大学电子电磁学院,41012,塞维利亚【正文语种】中文【中图分类】TH302【相关文献】1.具有启动压力梯度的油水两相渗流理论与开发指标计算方法 [J], 邓英尔;刘慈群2.基于交流电场驱动的微流体运动特性模拟研究 [J], 米鑫;黎永前;田梦君3.高压静电场作用下的两相流动模型 [J], 闻建龙;王贞涛;王晓英;宋晓宁4.具有高导电率和透明度的聚噻吩基导电聚合物液体组合物 [J],5.直流电场作用下湿型粘土砂导电特性及其应用研究 [J], 张容鹏;李大勇;石德全;马旭梁因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
哈尔滨工业大学计算颗粒流体力学及两相流技术研讨会成功举办北京海基科技于2012年9月14日在哈尔滨工业大学能源科学工程学院举办了“计算颗粒流体力学及两相流技术研讨会”。
本次研讨会上,海基科技的技术工程师与参会的哈尔滨工业大学的师生共同探讨专业的计算颗粒流体力学软件Barracuda和离散元模拟软件EDEM的创新性技术特色和工程应用实例。
本次会议吸引了哈尔滨工业大学能源科学学院、机电工程学院、土木工程学院、市政环境学院、东北农业大学、东北大学以及黑龙江工程学院的师生参与,会上讨论热烈。
以下是本次会议的图片信息EDEM简介EDEM是世界上第一款基于离散元技术的通用CAE软件,通过模拟散状物料加工处理过程中颗粒体系的行为特征,协助设计人员对各类散料处理设备进行设计、测试和优化,其基于1971年Cundall提出的专门处理非连续介质问题的离散元方法(Discrete Element Method,简称DEM)。
利用其独特的功能,用户可以以一种更加恰当的方式对颗粒生产、加工过程进行研究,从而获得对散料处理过程崭新的认识。
EDEM被广泛应用于工程机械、矿山机械、农业机械、制药、石油化工、冶金工业、能源工业等所有涉及颗粒的设备和工艺的优化设计。
目前,国内已有近80家用户在使用EDEM辅助科研和产品设计工作。
Barracuda简介Barracuda是由美国CPFD Software, LLC采用自己开发的CPFD专利技术,专业模拟工业级尺度的流体-颗粒系统动力学及化学反应的商用软件包。
Barracuda软件与化工、石化、能源、冶金等工业领域对流态化研究需求完全匹配,确立了它在这些领域流化装置模拟中的领导地位。
众多政府研究机构和世界财富500强企业选用它来做流化设备设计和工艺过程优化。
典型用户包括:阿尔斯通、埃克森美孚、陶氏化学、道康宁公司、美国能源部国家能源技术实验室、利安德巴塞尔工业公司、石川岛播磨重工业株式会社、新奥集团、中科院过程所、上海GE煤炭多联产技术研究室、清华大学化工系、中国科学院工程热物理所、中冶赛迪、神华集团NICE等。
水—水蒸汽两相相变界面的数值模拟——两相流动与热物理大作业姓名张蛟龙_______学号201328013524021__班级物理308_____指导教师刘捷__完成时间_2014.5.8_水—水蒸汽两相相变界面的数值模拟报告一.文献综述作为化石资源的替代产品,核能的高效,清洁一直备受青睐,然而光环之下,核废料的处理不禁让人黯然神伤。
强致命性辐射,动辄千年的半衰期,惯用的办法只能是深埋,等待下一代的聪明才智。
与此同时,核废料的利用和加速衰减一直是核能大国们的研究重点。
欧洲的ADS系统第六代散裂靶模型计划的目标就是要验证高水平的核废料转换的可行性。
散裂靶作为连接加速器和核废料的装置需要工作在高辐射和高热流密度的条件下,因此散裂靶的设计是ADS系统研制最有挑战的部分。
由加速器产生的高能质子流轰击靶核产生中子作为外源中子驱动和维持次临界堆的运行。
散裂靶在极小的空间内需承受极大的热负荷,质子束通道与靶核的自由面相邻更加剧了设计难度。
受材料限制,流体的温度不能超过550度,因此必须保证流体维持在一定的流量。
但同时又要考虑高流速带来的飞溅和回流造成的局部温度过高。
这一装置在水作为散裂靶的实验中获得了成功。
二.问题描述2.1.模型及尺寸图1、欧洲液态金属散裂靶V0.10示意图[1]如图1所示的欧洲加速器驱动次临界堆(ADS )之无窗散裂靶示意图,液态铅铋合金从上方管间流下并汇合,形成两相界面,质子束由中间的真空管进入打在自由面上。
此次模拟用的是水,详细物理背景见文献[1]。
2.2. 控制方程连续性方程动量方程 能量方程三. Openfoam 求解有关Openfoam 的下载和安装在老师给的安装指导的推荐网站上有详细的操作,在此就不赘述。
网址为:/download/ubuntu.php 。
3.1. OpenFoam 求解简述Openfoam 是一款基于linex 的开源可编程软件,其求解过程的关键是三个文件夹的设置,即0,constant 和system 。
应用PDA测量多重旋转气固两相流流场
王磊
【期刊名称】《流体机械》
【年(卷),期】1999(000)009
【摘要】采用相多普勒颗粒动态仪(PDA)对复杂结构形成的多重旋转气固两以进行了试验研究,得出了旋流流场中气固两相地速度、端动能、颗粒粒径及浓度的分布规律。
【总页数】1页(P9)
【作者】王磊
【作者单位】哈尔滨工业大学;哈尔滨工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TH824
【相关文献】
1.应用PDA测量气固两相流边界层时壁面的选择 [J], 张金成;姚强;孙俊民
2.新型旋流煤粉燃烧器出口区域气固两相流场的PDA实验研究 [J], 李志强;李文健
3.旋转发动机燃烧室头部气-固两相流场结构分析 [J], 冯喜平;赵胜海;李进贤;唐金兰
4.利用3D-PDA系统对四角切燃锅炉炉膛上部的气固两相流场冷态测量研究 [J], 李彦;刘青波;苏剑涛;闫德中;JongHanLim
5.旋转自洁式空气滤清器内部气固两相流场的计算与分析 [J], 高雪莲;王国玉;刘淑艳;阎为革;潘书杰
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颗粒拟流体模型中的颗粒拟流体的静压力、颗粒相的切应力的各种表达方法、物理基础、优缺点1•颗粒拟流体模型的简介:颗粒拟流体模型又叫多流体(双流体)模型。
该模型将弥散颗粒相与连续流体相看作是连续介质,对颗粒相的处理方法与对连续介质相的处理方法类似,认为颗粒相是欧拉坐标系中与连续相流体相互渗透的一种“假想”流体,称为拟流体。
因此,这种模型又叫做颗粒拟流体模型。
该模型不仅考虑连续流体相与颗粒相之间存在的显著速度滑移和温度滑移,并且认为这种滑移与颗粒相的扩散是两种完全不同的作用,而且颗粒相的扩散是独立于流体相扩散之外的另一种运动特性。
该模型还引入了颗粒相粘性、扩散和导热系数这些与连续流体类似的物理性质。
颗粒拟流体模型的基本假设包括:(1)在流场中弥散颗粒相与连续流体相共存并且相互渗透,连续流体相和弥散相在计算区域中的任何一点共存,占据同一空间,但分别具有各自的速度、浓度、温度和体积分数等,而且在每个计算单元内只有一个值;若是将颗粒相按尺寸分组,则每个尺寸组的颗粒具有相同的速度和温度。
(2)在做体积平均后,每一尺寸组的颗粒相在空间中具有连续的速度分布、温度分布和容积分数的分布。
(3)每一个尺寸组的颗粒相除了与连续流体相具有质量、动量和能量间的相互作用之外,还具有自身的湍流脉动,并由此造成颗粒相自身的质量、动量和能量的湍流运输,因而具有其自身的湍流粘性、扩散和导热等湍流输运性质;对于稠密颗粒悬浮体,颗粒相之间的碰撞还会引起附加的颗粒粘性、扩散和热传导;因此,颗粒相具有类似于连续流体相的“拟”物理性质。
(4)弥散颗粒相可按初始尺寸分布分为不同的群组。
(5)连续流体相和颗粒相都在欧拉坐标系内描述,因此该模型也称为“双流体模型”,也叫“欧拉-欧拉模型”。
颗粒拟流体模型的基本方程组包括下述一些方程。
连续流体相的连续方程dp d / 、v1示+鬲Mr $—2/皿弥散颗粒相的连续方程连续流体相动量方程弥散颗粒相动量方程d d , 、无(n k v ki ) + 苏(n k v kj v ki J = n k (Vi 一 v ki )/T rk + n k gi连续流体相能量方程专(PCpT )+右 3jCpT )dxj 匕丁幽弥散颗粒相能量方程 —(n k c k T k ) + ^(n k v kj c k T k ) = n k (Q h 一 Qk - Qrk)/m kd流体的组分方程 爲(P 。
两相流流型与参数测量一、实验目的:1. 熟悉台架,掌握流量测量仪表的使用;2. 观察水平管中不同流型的特点;3. 根据各工况点实验数据绘制αβ-曲线。
二、实验设备流量测量仪器,试验管,流量控制仪器三、实验原理,(1)αα--质量含气率含液率含液率质量含气率)1(,ββ--根据各工况点的实验数据计算αβφφ,,",',,,W W 00121)、β:β=+V V V ""'其中:V V P P T T a a a""=• P,T —试验段中压力及水温;P a ,T a —测得的空气压力及温度;V a "—浮子流量计读数.V’—由18PP 频率表测得的频率读数计算得到,由涡轮流量变送器测量。
2)、X:X M M M G G G =+•+""'""'式中:M”=V”,"ϕ G=V”ρ"ϕϕ"".=000P P T TP T 00,—标准状态下压力、温度;(P T K 0001273==,.)ϕ0313"./.=kg m (空气在标准状态下)M”=V’'ϕϕ'由试验段压力P,t 查水及水蒸气表;3).、W 0"及W 0'(汽相折算流速,液相折算流速)W V A W V A 00"",''.== A d =π42(d=25mm) 4)、φφ21及(修正系数):(pq)一般p=1.2,d=25mm,取φφ211≈=.两相流流型与参数测量一、 实验步骤(一) 启动试验装置调节水流量为0.5kg m 3⁄,气体流量为0.1kg m 3⁄,观察流型并计算;(二) 增加气体流量,依次为0.2 0.3 0.4 0.5 1 2 3 4……13 观察并记录流型:(三) 改变水流量,分别是1 2 3 4 5 ,每一流量状态下,依次调节气流量从0.1到13,观察并记录流型。