格子Boltzmann方法应用于气动声学研究

应用格子Boltzmann方法(LBM)对不同类型的气动声学问题进行数值研究.通过模拟一维平面声波和二维点源声波的传播,得到沿传播方向的声压脉动,其振荡幅值和衰减趋势与理论值相吻合.其次进行声波衍射和干涉现象的数值模拟.最后,模拟处于流场中运动声源辐射声场的多普勒效应.模拟结果说明LBM方法能较好地模拟低马赫数下的声学问题,包括声压脉动的传播,声波的波动特性以及流动与声波间的相互作用.

基于格子Boltzmann方程的大涡模拟对湍流时空关联性的研究

将格子Boltzmann方程和大涡模拟(LBE-LES)相结合,提出适应于格子Boltzmann方法(LBM)的涡黏性亚格子尺度模型,开展均匀各向同性湍流时空关联性的研究.采用D3Q19格式计算湍流的三维能谱、湍动能耗散率和其它高阶统计量,与实验和直接数值模拟结果的比较表明,该模型比传统涡黏模型有明显改进.考察了不同亚格子模型预测湍流频率波数能量谱的能力,结果表明,尺度涡产生的横扫作用是造成小尺度涡时间去关联的主要因素,不同波数的频率能量谱之间有一定的相似性,横扫速度是描述湍流频率波数能量谱的特征量.

基于EDEM对穿流回转干燥机抄板结构的优化研究

穿流回转干燥机目前大多采用直线型抄板的形式,其作用仅为物料抄动用,不具备内部物料混合作用,这使得物料因转筒内部风场分布不均导致干燥不均匀加剧,基于EDEM仿真软件,采用Hertz-Mindlin with JKR模型表征颗粒的接触力,对颗粒物料在穿流回转干燥机中的混合分散情况进行模拟,并运用后处理网格划分方法来直观展现回转干燥机中物料的分布情况。结果证明,优化后的抄板能有效提高穿流回转干燥机内部物料的混合度,提升物料干燥均匀度。

离散元法在卷烟包装机组烟库仿真设计中的应用

为解决包装机组烟库中烟支在流动过程中的变形、堵塞等问题,采用离散元仿真软件EDEM建立了烟支流动规律仿真处理流程,并分析了不同包装速度下烟支在烟库中的速度变化及受力分布规律。以ZB28(X6S)高速包装机组烟库为对象进行验证,结果表明:在260包/min运行速度下,烟库内烟支整体分布、下烟通道烟支分布、固定分流块下方烟支分布和弧形板处烟支流动死角的仿真结果均与上机结果吻合,EDEM仿真软件适用于烟库中烟支流动规律研究。该方法可为优化烟库结构设计和运行参数提供支持。