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Numerical simulation of slurry jets using mixture model 被引量:1
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作者 Wen-xin HUAI Wan-yun XUE Zhong-dong QIAN 《Water Science and Engineering》 EI CAS CSCD 2013年第1期78-90,共13页
Slurry jets in a static uniform environment were simulated with a two-phase mixture model in which flow-particle interactions were considered. A standard k-e turbulence model was chosen to close the governing equation... Slurry jets in a static uniform environment were simulated with a two-phase mixture model in which flow-particle interactions were considered. A standard k-e turbulence model was chosen to close the governing equations. The computational results were in agreement with previous laboratory measurements. The characteristics of the two-phase flow field and the influences of hydraulic and geometric parameters on the distribution of the slurry jets were analyzed on the basis of the computational results. The calculated results reveal that if the initial velocity of the slurry jet is high, the jet spreads less in the radial direction. When the slurry jet is less influenced by the ambient fluid (when the Stokes number St is relatively large), the turbulent kinetic energy k and turbulent dissipation rate e, which are relatively concentrated around the jet axis, decrease more rapidly after the slurry jet passes through the nozzle. For different values of St, the radial distributions of streamwise velocity and particle volume fraction are both self-similar and fit a Gaussian profile after the slurry jet fully develops. The decay rate of the particle velocity is lower than that of water velocity along the jet axis, and the axial distributions of the centerline particle streamwise velocity are self-similar along the jet axis. The pattern of particle dispersion depends on the Stokes number St. When St = 0.39, the panicle dispersion along the radial direction is considerable, and the relative velocity is very low due to the low dynamic response time. When St = 3.08, the dispersion of particles along the radial direction is very little, and most of the particles have high relative velocities along the streamwise direction. 展开更多
关键词 slurry jet numerical simulation two-phase mixture model Stokes number flow-particle interaction
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A lattice traffic model with consideration of preceding mixture traffic information
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作者 李志鹏 刘富强 孙剑 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2011年第8期508-514,共7页
In this paper, the lattice model is presented, incorporating not only site information about preceding cars but also relative currents in front. We derive the stability condition of the extended model by considering a... In this paper, the lattice model is presented, incorporating not only site information about preceding cars but also relative currents in front. We derive the stability condition of the extended model by considering a small perturbation around the homogeneous flow solution and find that the improvement in the stability of traffic flow is obtained by taking into account preceding mixture traffic information. Direct simulations also confirm that the traffic jam can be suppressed efficiently by considering the relative currents ahead, just like incorporating site information in front. Moreover, from the nonlinear analysis of the extended models, the preceding mixture traffic information dependence of the propagating kink solutions for traffic jams is obtained by deriving the modified KdV equation near the critical point using the reductive perturbation method. 展开更多
关键词 traffic flow lattice model mixture tramc information numerical simulation
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A quasi single-phase model for debris flows and its comparison with a two-phase model
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作者 XIA Chun-chen LI Ji +2 位作者 CAO Zhi-xian LIU Qing-quan HU Kai-heng 《Journal of Mountain Science》 SCIE CSCD 2018年第5期1071-1089,共19页
A depth-averaged quasi single-phase mixture model is proposed for debris flows over inclined bed slopes based on the shallow water hydrosediment-morphodynamic theory with multi grain sizes. The stresses due to fluctua... A depth-averaged quasi single-phase mixture model is proposed for debris flows over inclined bed slopes based on the shallow water hydrosediment-morphodynamic theory with multi grain sizes. The stresses due to fluctuations are incorporated based on analogy to turbulent flows, as estimated using the depth-averaged k-? turbulence model and a modification component. A fully conservative numerical algorithm, using wellbalanced slope limited centred scheme, is deployed to solve the governing equations. The present quasi single-phase model using four closure relationships for the bed shear stresses is evaluated against USGS experimental debris flow and compared with traditional quasi single-phase models and a recent physically enhanced two-phase model. It is found that the present quasi single-phase model performs much better than the traditional models, and is attractive in terms of computational cost while the two-phase model performs even better appreciably. 展开更多
关键词 DEBRIS flows QUASI SINGLE-PHASE mixturemodel Stresses DUE to fluctuations Well-balanced
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基于Mixture模型的叶片式抛送装置内气固两相流模拟 被引量:29
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作者 翟之平 杨忠义 +1 位作者 高博 李健啸 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第22期50-58,F0003,F0004,共11页
为了揭示叶片式抛送装置抛送物料时内部气流和物料复杂的流动特性以优化设计和指导运用,应用计算流体力学软件Fluent中的Mixture多相流模型、标准k-ε湍流模型与SIMPLEC算法,对抛送装置内气固两相流动进行了数值模拟,并将计算结果与抛... 为了揭示叶片式抛送装置抛送物料时内部气流和物料复杂的流动特性以优化设计和指导运用,应用计算流体力学软件Fluent中的Mixture多相流模型、标准k-ε湍流模型与SIMPLEC算法,对抛送装置内气固两相流动进行了数值模拟,并将计算结果与抛送装置内物料运动的高速摄像试验结果进行了比较,物料速度的模拟值和高速摄像实测值基本吻合。在分析了物料运动规律基础上,对其叶片数、进料速度以及物料体积浓度的不同变化作了对比模拟。研究结果表明:数值模型可预测叶片式抛送装置的输送性能以及最佳喂入量;4叶片较3和5叶片更有利于抛送;进料速度对物料在叶轮区的体积分布规律影响较大,在最佳喂入量范围内,进料速度越大,出口处物料浓度越大,抛离速度也越大,装置输送性能越好;超过此范围时,随进料速度增大,进料口处物料浓度增大而出口处物料浓度减小,装置极易堵塞;进料口物料体积浓度的变化只影响抛送叶轮内以及圆形外壳出口区域的物料体积浓度,而对其物料速度分布规律及速度大小影响不大。该研究可为叶片式抛送装置工作参数优化提供参考。 展开更多
关键词 数值模拟 叶片 抛送装置 气固两相流 mixture模型
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基于Mixture模型的乙醇汽油割嘴气液两相流模拟
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作者 孔维宾 蒋应田 梁平 《电焊机》 2018年第6期118-122,共5页
通过Mixture模型对专用割嘴的内部进行速度场和压力场数值模拟,分析割嘴内部流场的气液两相流流动状态,以及速度和压力在各部位的变化情况,研究不同压力下的氧气流对乙醇汽油燃料的速度变化以及在一定压力下的氧气流对不同速度的乙醇汽... 通过Mixture模型对专用割嘴的内部进行速度场和压力场数值模拟,分析割嘴内部流场的气液两相流流动状态,以及速度和压力在各部位的变化情况,研究不同压力下的氧气流对乙醇汽油燃料的速度变化以及在一定压力下的氧气流对不同速度的乙醇汽油雾化的影响情况。分析流体外部两侧的静压强的欠膨胀,认为欠膨胀射流有利于空气与液体燃料的混合。模拟结果表明,增加气液混合物的速度差可以提高割嘴出口处乙醇汽油的雾化程度,有利于充分燃烧。 展开更多
关键词 火焰切割 气液两相流 mixture模型 数值模拟
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Numerical simulation on centrifugal pump compressible flow field with different gas volume fractions
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作者 WANG Like LIAO Weili +4 位作者 LU Jinling LUO Xingqi RUAN Hui ZHAO Yaping WANG Jing 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期106-111,129,共7页
In order to study the influence of gas-liquid two-phase flow on the performance and internal flow field of a centrifugal pump,the steady three-dimensional flow with different gas volume fractions was simulated by appl... In order to study the influence of gas-liquid two-phase flow on the performance and internal flow field of a centrifugal pump,the steady three-dimensional flow with different gas volume fractions was simulated by applying the Reynolds-average N-S equation and mixture gas-liquid two-phase flow model,and the compressibility of gas was taken into consideration in the simulation. Then the centrifugal pump characteristic and the gas distribution law in different gas volume fractions were analyzed. The computational results show that gas volume fraction has a certain influence on the performance of the centrifugal pump,and the efficiency and head of the pump are on the decline with the increase of it.Static pressure in the impeller increases in the radial direction,but the pressure gradient in the flow direction is different under the different gas volume fractions. The gas volume is distributed mainly in the ipsilateral direction of impeller back shroud in the flow channel of the volute. On the suction side of the blade inlet there is an obvious low-pressure area,which causes bubbles agglutination and higher gas volume fraction. With the gas entering passage flow,gas volume fraction in the suction decreases and the pressure surface rises gradually. Higher gas volume fraction causes air blocking phenomenon in the flow passage and the discharge capacity reduces. The increase of gas volume makes the turbulent motion within the impeller more and more intense,which leads to more and more energy loss. 展开更多
关键词 CENTRIFUGAL pump mixture model GAS-LIQUID two-phase flow gas volume fraction COMPRESSIBILITY
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A Thermal-Hydraulic Coolant Channel Module (CCM) for Single- and Two-Phase Flow
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作者 Alois Hoeld 《Applied Mathematics》 2015年第12期2014-2044,共31页
A theoretical “drift-flux based thermal-hydraulic mixture-fluid coolant channel model” is presented. It is the basis to a corresponding digital “Coolant Channel Module (CCM)”. This purpose derived “Separate-Regio... A theoretical “drift-flux based thermal-hydraulic mixture-fluid coolant channel model” is presented. It is the basis to a corresponding digital “Coolant Channel Module (CCM)”. This purpose derived “Separate-Region Mixture Fluid Approach” should yield an alternative platform to the currently dominant “Separate-Phase Models” where each phase is treated separately. Contrary to it, a direct procedure could be established with the objective to simulate in an as general as possible way the steady state and transient behaviour of characteristic parameters of single- and/or (now non-separated) two-phase fluids flowing within any type of heated or non-heated coolant channels. Their validity could be confirmed by a wide range of verification and validation runs, showing very satisfactory results. The resulting universally applicable code package CCM should provide a fundamental element for the simulation of thermal-hydraulic situations over a wide range of complex systems (such as different types of heat exchangers and steam generators as being applied in both conventional but also nuclear power stations, 1D and 3D nuclear reactor cores etc). Thereby the derived set of equations for different coolant channels (distinguished by their key numbers) as appearing in these systems can be combined with other ODE-s and non-linear algebraic relations from additional parts of such an overall model. And these can then to be solved by applying an appropriate integration routine. Within the solution procedure, however, mathematical discontinuities can arise. This due to the fact that along such a coolant channel transitions from single- to two-phase flow regimes and vice versa could take place. To circumvent these difficulties it will in the presented approach be proposed that the basic coolant channel (BC) is subdivided into a number of sub-channels (SC-s), each of them being occupied exclusively by only a single or a two-phase flow regime. After an appropriate nodalization of the BC (and thus its SC-s) and after applying a “modified finite volume method” together with other special activities the fundamental set of non-linear thermal-hydraulic partial differential equations together with corresponding constitutive relations can be solved for each SC separately. As a result of such a spatial discretization for each SC type (and thus the entire BC) the wanted set of non-linear ordinary differential equations of 1st order could be established. Obviously, special attention had to be given to the varying SC entrance or outlet positions, describing the movement of boiling boundaries or mixture levels along the channel. Including even the possibility of SC-s to disappear or be created anew during a transient. 展开更多
关键词 Applied MATHEMATICS Non-Linear Partial Differential Equations of First Order THERMAL-HYDRAULICS of Single- and TWO-PHASE flow Separate-Region mixture-Fluid model Concept
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基于Mixture模型的磷酸萃取搅拌器固液两相流研究 被引量:1
8
作者 张正阳 张国鹏 《机械工程师》 2022年第9期96-98,共3页
利用Mixture模型对磷酸萃取的反应过程进行了非定常的固液两相流数值模拟,发现在相同的搅拌周期内,折叶型搅拌器使固相物(磷石膏)均匀分布于浓磷酸中的能力要强于圆盘涡轮式搅拌器,即折叶型搅拌器用于磷酸萃取过程中效率高于圆盘涡轮式... 利用Mixture模型对磷酸萃取的反应过程进行了非定常的固液两相流数值模拟,发现在相同的搅拌周期内,折叶型搅拌器使固相物(磷石膏)均匀分布于浓磷酸中的能力要强于圆盘涡轮式搅拌器,即折叶型搅拌器用于磷酸萃取过程中效率高于圆盘涡轮式搅拌器。通过两相流CFD数值模拟的方法,对比了双层折叶式搅拌器与折叶型搅拌器在相同的时间节点上的混合搅拌效果,发现双层折叶式搅拌器在磷酸萃取过程中,效果要明显优于普通的折叶型搅拌器,且在相同的转速下,双层折叶式搅拌器相对折叶型搅拌器的功率增量在可接受范围之内。 展开更多
关键词 mixture模型 搅拌器 计算流体力学 混合效果 固液两相流
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蚬子外壳仿生表面减阻结构的设计与分析
9
作者 林盛 宋世奇 《大连交通大学学报》 CAS 2024年第1期96-100,共5页
受天然生物蚬子在泥沙环境中优异的运动能力的启发,提出了仿生蚬子表面形貌减阻方法,并根据其外壳表面形貌特征的显微图像设计了仿生表面减阻结构,利用CFD数值模拟方法中的多相流Mixture模型对设计的3种仿生表面结构进行横向仿真模拟并... 受天然生物蚬子在泥沙环境中优异的运动能力的启发,提出了仿生蚬子表面形貌减阻方法,并根据其外壳表面形貌特征的显微图像设计了仿生表面减阻结构,利用CFD数值模拟方法中的多相流Mixture模型对设计的3种仿生表面结构进行横向仿真模拟并与光滑表面结构进行减阻效果对比。结果表明,在不同的两相流流速下,3种仿生表面结构在横向模拟中都具有一定的减阻特性,且以棱纹结节表面结构的减阻性能最佳。 展开更多
关键词 仿生表面减阻结构 多相流 数值模拟 mixture模型
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喷嘴结构内流场数值模拟研究 被引量:1
10
作者 钟伟 王莉华 杨帆 《力学季刊》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期531-542,共12页
提升雾化喷嘴出口流量可以提高液体出口速度,从而获得更细小的雾滴,增强雾化效果.为了抑制空化效应,获得更大的出口流量,本文通过建立喷嘴内流场的数值模型,对内流场速度、液相体积分数以及湍动能分布等流场信息进行分析.针对空化的产... 提升雾化喷嘴出口流量可以提高液体出口速度,从而获得更细小的雾滴,增强雾化效果.为了抑制空化效应,获得更大的出口流量,本文通过建立喷嘴内流场的数值模型,对内流场速度、液相体积分数以及湍动能分布等流场信息进行分析.针对空化的产生机理,提出多种改进喷嘴结构的方案:减小喷嘴长度、增加喷嘴倒角和降低壁面粗糙度,有效降低了空化效应,显著增大了喷嘴的出口流量,改善了雾化效果,为喷嘴结构的优化提供了参考. 展开更多
关键词 仿真 空化 喷嘴结构 流量 mixture模型
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沙粒粒径对高比转速离心泵非定常特性的影响
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作者 欧铭 宋文武 +1 位作者 由丽华 杨敏 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第12期2282-2291,共10页
在离心泵实际运行环境中,固液两相流中存在的沙颗粒会直接影响离心泵运行的效率及稳定性,因此,以一比转速ns=157的离心泵为例,对不同粒径沙粒在泵中的运动特性进行了仿真模拟分析。首先,采用CFturbo及UG等软件对离心泵进行了三维建模及... 在离心泵实际运行环境中,固液两相流中存在的沙颗粒会直接影响离心泵运行的效率及稳定性,因此,以一比转速ns=157的离心泵为例,对不同粒径沙粒在泵中的运动特性进行了仿真模拟分析。首先,采用CFturbo及UG等软件对离心泵进行了三维建模及优化处理,使用ICEM软件对模型进行了全流域网格划分,使其达到了计算精度要求;然后,利用ANSYS商业软件进行了计算前处理,再结合Mixture多相流模型与Finnie磨损模型设计了五种不同沙粒粒径,并对其进行了全流道仿真模拟;最后,根据仿真计算结果分析了不同粒径沙粒在泵流道中的运动分布、磨损情况及其对泵的瞬态影响。研究结果表明:在粒径为0.04 mm~0.2 mm范围内,沙粒直径每增大0.04 mm,泵扬程降低1.3%左右,效率降低0.6%~1.5%;沙粒主要聚集在叶片吸力面外侧尾缘处、泵前盖板、蜗壳隔舌处,且其浓度与沙粒粒径大小呈正比关系;沙粒粒径每增加一个梯度,其在吸力面分布面积将增加约5%,最高占叶片面积约35%;由于结构差异,在蜗壳流道内,低直径沙粒更容易悬浮在流道中造成聚集,在叶轮流道中较大直径的沙粒会由于摩擦力而聚集;以粒径0.08 mm为界,小直径沙粒引起的压力脉动幅值与径向力增长的速率均小于大直径沙粒。 展开更多
关键词 离心泵 固液两相流 沙粒运动分布 磨损状况 运动特性 mixture多相流模型 Finnie磨损模型
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拖曳阵列流致噪声的混合高斯建模与抑制
12
作者 王冉 汪光哲 +5 位作者 张晨宇 郭奇欣 张永立 余亮 高源 陈诺 《声学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1030-1040,共11页
湍流边界层压力起伏导致拖曳阵列流噪声难以精确建模与抑制,为此分析了拖曳阵列流噪声的产生机理与统计特性。针对非高斯分布的拖曳阵列流噪声,发展了混合高斯模型建模方法,同时建立了多通道的拖曳阵列中声源信号的低秩模型,并对流噪声... 湍流边界层压力起伏导致拖曳阵列流噪声难以精确建模与抑制,为此分析了拖曳阵列流噪声的产生机理与统计特性。针对非高斯分布的拖曳阵列流噪声,发展了混合高斯模型建模方法,同时建立了多通道的拖曳阵列中声源信号的低秩模型,并对流噪声和声源信号模型中的参数通过期望最大算法进行求解,最终实现了水听器接收信号中的流噪声与声源信号成分分离。对实际湖试数据进行流噪声抑制与目标方位估计,结果表明,在不影响定位结果的前提下,最大旁瓣级抑制达到8~10 dB。 展开更多
关键词 拖曳阵列 流噪声 混合高斯模型 期望最大算法 声呐探测
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基于自适应高斯混合模型的含高渗透率分布式光伏电力系统风险评估
13
作者 廖家齐 于若英 +3 位作者 刘瑜俊 于芃 周昶 许晓慧 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第19期144-156,共13页
高渗透率分布式光伏(distributed photovoltaic,DPV)的接入增加了电力系统的运行风险。针对出力分布呈现形态复杂的特征,首先,提出一种基于改进近邻传播聚类的自适应高斯混合模型,优化了分布式光伏联合出力概率拟合迭代过程。然后,提出... 高渗透率分布式光伏(distributed photovoltaic,DPV)的接入增加了电力系统的运行风险。针对出力分布呈现形态复杂的特征,首先,提出一种基于改进近邻传播聚类的自适应高斯混合模型,优化了分布式光伏联合出力概率拟合迭代过程。然后,提出基于改进三阶多项式正态估计过程的Nataf变换方法,结合半不变量和Cornish-Fisher级数展开,实现分布式光伏出力相关性条件下的概率潮流计算。最后,采用电压越限和线路重过载指标计算电力系统运行风险。基于修改的IEEE 14节点电力系统,对不同分布式光伏渗透率的接入场景进行仿真。以蒙特卡洛模拟作为对比,结果表明所提方法在电网状态变量的概率分布计算上具有更高的精度,并验证了评估结果能够有效反映不同分布式光伏渗透率对电力系统风险水平的影响。 展开更多
关键词 分布式光伏 高斯混合模型 近邻传播聚类 Nataf变换 概率潮流 风险评估
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混流式水轮机的三维空化湍流计算 被引量:15
14
作者 张乐福 张亮 +2 位作者 张梁 吴玉林 刘树红 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期135-138,共4页
本文应用了三维混合流体完整空化湍流模型,对混流式水轮机内部流动进行了计算。采用了全三维全流道的湍流计算方法,采用基于RNG的k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,从蜗壳进口到尾水管出口,包含所有流道在内的整体一次完成模拟计算。根据得到... 本文应用了三维混合流体完整空化湍流模型,对混流式水轮机内部流动进行了计算。采用了全三维全流道的湍流计算方法,采用基于RNG的k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,从蜗壳进口到尾水管出口,包含所有流道在内的整体一次完成模拟计算。根据得到的三维空化流场数据,对转轮内部流场进行了流场分析,求得了计算临界空化系数,和试验值进行了比较;模拟了不同空化特征下的转轮出口处的空化和尾水管中的空化情况,并和试验数据进行了比较。 展开更多
关键词 水力机械 三维空化湍流 混合流体模型 完整空化模型
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Simulation of abrasive flow machining process for 2D and 3D mixture models
15
作者 Rupalika DASH Kalipada MAITY 《Frontiers of Mechanical Engineering》 SCIE CSCD 2015年第4期424-432,共9页
Improvement of surface finish and material removal has been quite a challenge in a finishing operation such as abrasive flow machining (AFM). Factors that affect the surface finish and material removal are media vis... Improvement of surface finish and material removal has been quite a challenge in a finishing operation such as abrasive flow machining (AFM). Factors that affect the surface finish and material removal are media viscosity, extrusion pressure, piston velocity, and particle size in abrasive flow machining process. Performing experiments for all the parameters and accurately obtaining an optimized parameter in a short time are difficult to accomplish because the operation requires a precise finish. Computational fluid dynamics (CFD) simulation was employed to accurately determine optimum parameters. In the current work, a 2D model was designed, and the flow analysis, force calculation, and material removal prediction were performed and compared with the available experi- mental data. Another 3D model for a swaging die finishing using AFM was simulated at different viscosities of the media to study the effects on the controlling parameters. A CFD simulation was performed by using commercially available ANSYS FLUENT. Two phases were considered for the flow analysis, and multiphase mixture model was taken into account. The fluid was considered to be a Newtonian fluid and the flow laminar with no wall slip. 展开更多
关键词 abrasive flow machining (AFM) computational fluid dynamics (CFD) modeling mixture model
原文传递
基于黏结颗粒模型某滑坡土石混合体直剪试验数值模拟 被引量:30
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作者 周剑 张路青 +1 位作者 戴福初 闵弘 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A01期2650-2659,共10页
介绍基于数字图像处理建立数值模型的基本过程,实现由现场数字照片直接生成土石混合体的颗粒流模型。以溪洛渡水电站坝址附近某滑坡土石混合体为例,基于实拍照片建立其细观数值模型,利用PFC2D程序分析碎石和土体数值模型中微观力学参数... 介绍基于数字图像处理建立数值模型的基本过程,实现由现场数字照片直接生成土石混合体的颗粒流模型。以溪洛渡水电站坝址附近某滑坡土石混合体为例,基于实拍照片建立其细观数值模型,利用PFC2D程序分析碎石和土体数值模型中微观力学参数的反算问题,分别为滑坡体中的碎石和土体选定与其宏观力学特征相一致的微观力学参数,进行直剪试验的数值模拟,并与均质土体的模拟结果相比较。结果显示:利用双轴试验反算的土体微观参数运用于直剪试验获得的宏观力学参数与实际一致;一定含量的碎石使土石混合体的初始剪切刚度较均质土有所增大,达到峰值抗剪强度所需的剪切位移减少;假定土石界面的黏结强度为土体内部的1/10时,土石混合体的内摩擦角明显增大,而黏聚力则稍有减少;与均质土体直剪形成的破裂面相比,土石混合体模型中的裂隙部分集中于剪切面呈宽带状,部分存在碎石与土体分界面,基于此可定性探讨一定碎石含量的土石混合体抗剪性能优于均质土体的原因。 展开更多
关键词 土力学 土石混合体 颗粒流模型 直剪试验 数值模拟 剪切强度强化 数字图像处理
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Level set方法在空化流动计算中的应用(英文) 被引量:8
17
作者 黄彪 王国玉 +1 位作者 张敏弟 陈维清 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第3期207-216,共10页
文章将Level set方法应用于自然空化与通气空化流动计算中,通过耦合入相间的质量传输方程,建立了一个用于描述气、汽、液多相空化流动的数值模拟方法,分别对绕圆头回转体和Clark-Y型水翼的自然空化流动和绕圆盘的通气空化流动进行了数... 文章将Level set方法应用于自然空化与通气空化流动计算中,通过耦合入相间的质量传输方程,建立了一个用于描述气、汽、液多相空化流动的数值模拟方法,分别对绕圆头回转体和Clark-Y型水翼的自然空化流动和绕圆盘的通气空化流动进行了数值模拟研究,并与实验结果进行了对比,研究结果表明:相较常用的多相流模型(mixture model),Lev-el set方法通过时间和空间上的压缩离散方案,减小了相间界面的扩散,准确地捕捉到了相间的界面,可以有效地运用于空化多相流动。 展开更多
关键词 空化流动 混相模型 LEVEL SET方法
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上游泵送机械密封润滑膜固液两相流动特性 被引量:12
18
作者 陈汇龙 左木子 +3 位作者 吴强波 徐成 王瑜 李述林 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期685-690,共6页
为了研究上游泵送机械密封润滑膜内部微小颗粒的分布规律及其对密封性能的影响,建立密封动、静环间液膜三维几何模型和数值模拟计算模型.基于两相流体的连续介质理论,利用Mixture模型对液膜内的两相流动进行数值模拟,分析了微尺度液膜... 为了研究上游泵送机械密封润滑膜内部微小颗粒的分布规律及其对密封性能的影响,建立密封动、静环间液膜三维几何模型和数值模拟计算模型.基于两相流体的连续介质理论,利用Mixture模型对液膜内的两相流动进行数值模拟,分析了微尺度液膜内颗粒相的分布特点、进口颗粒体积分数对颗粒分布的影响以及由此引起的密封性能变化.研究表明:微小颗粒相主要存在于螺旋槽的槽根半径处及靠近螺旋槽的密封坝处,分布特征随着颗粒进口体积分数的增大而逐渐明显,这可能是上游泵送机械密封易出现螺旋槽堵塞的原因;在所研究的参数范围内,颗粒相的存在使液膜开启力增大且开启力和端面摩擦扭矩随着颗粒进口体积分数的增大而增大. 展开更多
关键词 上游泵送机械密封 微小颗粒 两相流 混合物模型
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射流泵液固两相流特性三维大涡模拟 被引量:11
19
作者 周凌九 袁玲丽 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2012年第5期522-526,共5页
为研究射流泵的三维液固两相流动特性,应用计算流体动力学(CFD)方法模拟其内部流动特征.采用LES方法和混合模型对射流泵在输送固体颗粒时的三维流场进行了数值模拟,分析了不同的固体颗粒直径、固相初始体积分数及流量比等参数对射流泵... 为研究射流泵的三维液固两相流动特性,应用计算流体动力学(CFD)方法模拟其内部流动特征.采用LES方法和混合模型对射流泵在输送固体颗粒时的三维流场进行了数值模拟,分析了不同的固体颗粒直径、固相初始体积分数及流量比等参数对射流泵液固两相射流的湍射流场及射流泵基本特性的影响.结果表明:在较小的流量比条件下,固液两相流射流泵的压力比和效率与清水时的差别不大;但是在较大的流量比条件下,随着固相初始体积分数的增大,基本性能曲线与效率均下降,且流量比和固相初始体积分数越大时,其下降幅度越大;在固相初始体积分数和固相颗粒直径一定时,流量比越大,充分混合后的含砂体积分数将随之增大.固体颗粒直径越大,则越容易产生局部体积分布集中的现象,易在射流泵内形成堵塞.研究结果为工程实际应用提供了一定的技术支持. 展开更多
关键词 射流泵 液固两相流 混合模型 大涡模拟 流动特性
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混流式水轮机内部流场的三维空化湍流计算 被引量:12
20
作者 张梁 吴玉林 +1 位作者 刘树红 张乐福 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期598-600,共3页
本文通过理论分析,引入三维混合流体完整空化湍流模型,确定了混流式水轮机内部三维空化湍流计算的方法。用数值模拟手段对混流式水轮机的内部空化流场进行了计算,采用了全三维全流道的湍流计算方法,基于RNG的κ-ε湍流模型和SIMPLEC算法... 本文通过理论分析,引入三维混合流体完整空化湍流模型,确定了混流式水轮机内部三维空化湍流计算的方法。用数值模拟手段对混流式水轮机的内部空化流场进行了计算,采用了全三维全流道的湍流计算方法,基于RNG的κ-ε湍流模型和SIMPLEC算法,从蜗壳进口到尾水管出口,包含所有流道在内的整体一次完成定常。根据得到的三维空化流场数据,对转轮内部流场进行了流场分析,求得了计算临界空化系数,和试验值进行了比较;模拟了特征工况下的尾水管涡带,和试验数据进行了比较。 展开更多
关键词 三维空化湍流 混合流体模型 RNGκ-ε湍流模型 混流式
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