风沙床面颗粒起动临界受力平衡模型的对比分析

风沙颗粒起动的受力平衡模型是风沙起动机制研究的重要内容。根据已有的研究成果,论述风沙颗粒起动的临界条件,介绍几种代表性模型。认为,影响自然状况下颗粒起动过程的因素是复杂的,尽管对主要影响因素的作用还未获得深入的认识,但是已提出的风沙颗粒起动的受力平衡模型对于认识风沙起动过程和机理具有重要的指导和启发作用,然而这些模型往往包含了较多的简化、假设以及有待于通过实验测定的系数,所以,不能够在实践中直接应用。而且,这些模型都是在特定的条件下得出来的,其应用范围具有局限性。有鉴于此,关于风沙颗粒起动的机制研究仍有较多的创新空间。

CABSA程序的力平衡模型气溶胶再悬浮模块开发

核电厂严重事故情况下,裂变产物以气溶胶形式释放并沉积在结构表面。事故晚期,氢燃或氢爆等作用产生的气流会使沉积的气溶胶发生再悬浮而重返气空间。中国原子能科学研究院的CABSA程序中采用力平衡模型开发了再悬浮模块,并利用STORM试验数据进行了计算,分析了边界条件对气溶胶再悬浮的影响。模型通过气溶胶所受的提升力和附着力的平衡得出的临界直径来判定气溶胶的再悬浮条件。研究表明:提升力、附着力均随气溶胶直径增大而增大;表面粗糙度越小,附着力越大;流体速度越大,提升力越大;提高表面粗糙度、提升流体速度能够减小临界直径;减小临界直径能够提高悬浮比例。

基于气泡群相间作用力模型的加压鼓泡塔流体力学模拟

目前,多数文献报道了冷态加压湍动鼓泡塔内流动特征,并且通过实验数据回归相关经验关联式。然而,此类关联式适用范围有限,难以直接外推到工业鼓泡塔反应器条件。因此,在FLUENT平台上建立了基于气泡群相间作用力的、动态二维加压鼓泡塔计算流体力学模型。通过数值模拟考察了操作压力为0.5~2.0 MPa,表观气速为0.20~0.31 m·s^(-1),内径0.3 m鼓泡塔内流场特性参数分布,并且与冷态实验数据进行比较。结果表明,采用修正后的气泡群曳力模型、径向力平衡模型以及壁面润滑力模型描述气泡群相间作用力,能够较为准确地反映平均气含率和气含率径向分布随操作压力和表观气速变化的规律。

超细颗粒流化聚团尺寸的预测模型

根据聚团形成机理和分析方法的不同对超细颗粒流化聚团尺寸预测模型进行分类和评述,将模型值与实验结果进行比较。结果表明,不同模型仅能预测相应实验条件下的聚团尺寸,适用性较差。指出为获得适用范围广泛的聚团尺寸预测模型,应深入研究聚团形成机理以及各种作用力的计算和参数选取,建立更符合实际情况的机理模型。

声场流化床中超细颗粒聚团受力与尺寸

在内径40mm的流化床中,采用平均粒径为7.4μm的超细铁矿颗粒进行声场流态化实验.结果显示,聚团尺寸随声压级增大逐渐减小,在固定声压级的条件下存在最优声波频率,本实验为130Hz.由铁矿颗粒声场流态化中聚团受力分析提出聚团受力平衡模型,当促进聚团破碎的力和促进聚团形成的力相等时,计算出一定频率不同声压级下的聚团尺寸,在频率130Hz、声压120.5db下,根据模型计算得到的聚团直径为384μm,而通过最小流化速度计算值为367μm,二者较接近.

巧设模型 简化解题过程

在解答物理题的过程中，同学们对从实际中抽象出的质点、小木块、小球……等模型很熟悉，但对未被抽象而难于想象的一些事物，有些棘手．如果对这些事物以简化的模型去替代较复杂的过程，往往能使问题的解答简化．现就以下模型，推荐给大家参考．

员工六维平衡绩效力模型构建

针对企业人力资源管理体系中内容问题,本文在阐述“人才素质测评”与“胜任力测评”两种员工能力管理技术的基础上,提出“绩效力”概念与“绩效力测评”技术,设计出“六维平衡绩效力模型”,并对该模型的要素、测量方法及运行环境作了分析。

双爪式爬杆机器人的夹持性能分析

双爪式攀爬机器人已成为一类重要的和主流的攀爬机器人,这类机器人中两端手爪对攀爬对象抓夹的安全性和可靠性是攀爬的前提条件和基本要求,也是一个关键问题。基于此,在介绍自行开发的双爪式爬杆机器人Climbot之后提出这类机器人抓夹圆杆时的夹持力封闭性问题,对封闭性进行论证。分别分析机器人进行平面攀爬和空间攀爬时对支撑端夹持器产生的负载形式,建立其力平衡模型。基于该模型,计算夹持器的各种尺寸参数对夹持性能的影响,并对计算结果进行系统的分析。通过几组攀爬夹持试验对提出的夹持模型进行验证。结果对夹持器的设计和攀爬安全性的保证具有重要的参考和指导意义。

竖直环形通道内液氮流动沸腾的数值模拟

在多尺寸组模型的基础上,从加热壁面上脱离汽泡的受力分析入手,对液氮过冷流动沸腾模型进行了修正。将新模型应用于环形通道内液氮过冷流动沸腾的数值模拟,同时为了比较,采用基于Kirichenko,Fritz汽泡脱离直径公式的多尺寸组模型对同一管道内液氮过冷流动进行了数值模拟。结果表明:结合脱离汽泡受力分析模型的多尺寸组模型可用来预测流动沸腾过程中的汽泡起飞直径及其变化趋势。同基于Kirichenko,Fritz汽泡脱离直径公式的多尺寸组模型相比,新模型有助于改善管道内汽泡尺寸分布以及空泡系数的预测,从而有助于准确分析弹状汽泡及间歇泉的形成。

超细颗粒聚团流化的临界流化速度

在内径50 mm的流化床实验台上,测量SiO_2、Al_2O_3和TiO_2 3种超细颗粒原生粒径从30 nm增加到5μm的临界流化速度(Umf),并以Geldart A类颗粒(粒径45μm)为参照。结果表明:3种超细颗粒的Umf随粒径的变化规律一致,随原生粒径从30 nm增加到5μm,Umf逐渐增大;当颗粒粒径增加到45μm,Umf大幅度减小,其与原生粒径为30和200 nm时接近。对于不同材料,Umf由大至小的顺序依次为TiO_2、Al_2O_3、SiO_2。粉体安息角测量表明:对于同种材料颗粒,原生粒径对超细颗粒的Umf和安息角的影响规律一致,即5μm超细颗粒的安息角最大。聚团尺寸模型计算表明:稳定流化时,聚团尺寸随原生粒径的变化趋势以及随不同材料的变化趋势均与Umf的变化趋势一致。研究结果为超细颗粒流化临界速度预测研究奠定了基础。

聚并器内颗粒聚团数值模拟

湍流聚并技术能使小颗粒长大成大颗粒从而提高传统除尘器对超细颗粒的捕捉效率来减少超细颗粒的排放量。用欧拉双流体模型耦合力平衡模型(通过用户自定义函数(UDF)引入)对聚并器进行数值模拟。模拟了聚并器内聚团的长大;计算了聚并器出口不同位置处的固相体积分数、聚团尺寸以及聚团尺寸与速度之间的关系。模拟结果显示:涡片有助于聚团的形成;形成聚团后固相总的体积分数减小,尺寸较大的聚团对应的速度较小。

基于修正的颗粒动理学模型超细颗粒聚团流动模拟研究

为解决超细颗粒多尺度气固两相聚团流动问题,对颗粒弹性模量和颗粒粘度经验公式进行修正。采用修正的周涛-力平衡模型来描述颗粒间的微观聚团过程,得到改进的颗粒动理学模型(KTGF),并结合气相方程,建立适合超细颗粒气固两相聚团流动的数学模型。对流化床和聚并器内的超细颗粒聚团气固两相流动过程进行数值模拟。结果表明:采用改进模型后计算误差减少了64. 8%,与实验结果更接近。在聚并器中,肋片间距和布置对团聚效果有很大影响,当扰流圆柱和肋片间距为325 mm,相邻肋片间距为200 mm,肋片旋转30°布置时,可提升聚团效果。

水合物聚集影响因素及正交试验研究

通过水合物聚集体受力分析确定了其主要聚集力是毛细液桥力,完善了水合物聚集体临界最大粒径计算模型。水合物聚集影响因素有接触角、油水界面张力、油相粘度、水合物体积分数、剪切速率,分析单一因素变化对水合物聚集的影响,发现油水界面张力增大导致聚集加剧,其他因素增大则会抑制水合物聚集。以水合物聚集体临界最大粒径作为聚集程度的评判指标,利用正交试验确定了因素水平的最优组合,水合物体积分数作为影响最大的因素,需要首先将其控制在最优水平。研究成果可为确保管输水合物浆稳定流动提供支持。(表3,图7,参14)