以体积为内部坐标数量平衡模型的矩直接积分方法

从体积为内部属性的数量平衡模型的一般形式出发,提出以体积为内部坐标的矩直接积分求解方法．该方法通过对实体数值密度分布引入高斯积分假设并进行矩变换,将颗粒固有属性从数值密度函数中分离出来,实现了实体属性及其实体分布的单独跟踪,从而降低了计算量．对各向同性系统的实体聚并、破碎和长大的模拟结果显示,该方法精度较高、计算量小．由于实体的数目及其体积在跟踪范围内,该方法具有数目和体积的自守恒性．以体积为内部属性的特点使其能够自动跟踪体积矩,从而使得该方法更适合描述结晶系统的沉积现象．考虑到离散相中体积和质量的密切关系,该方法能够直接应用到不可压缩流动的化学反应的传质模拟过程．

基于直接积分矩方法的纳米颗粒动力学研究

本文介绍了直接积分矩方法的理论模型,并用其研究颗粒凝并问题。研究发现,自由剪切流场形成的涡将对温度场起耗散作用,强烈影响对颗粒生成,导致涡心颗粒浓度增加,进而导致凝并作用也会大大增强。

各向同性颗粒系统数量平衡方程直接矩积分求解法的研究

随着颗粒系统微观行为研究的深入,数量平衡方程越来越受到重视。一般数量平衡方程由于复杂难以得到解析解。比较数量平衡方程的求解方法—分组方法(CM)、矩方法(MOM)和在矩方法基础上发展起来的直接矩积分方法(DQMOM),发现DQMOM具有计算量小,容易和计算流体力学(CFD)耦合等优点。运用直接矩积分方法对各向同性系统的颗粒长大、聚并和破碎等微观行为进行模拟,对各向同性液固系统的颗粒长大行为模拟的结果与文献的解析解吻合较好,误差小于10-5,对于各向同性液固系统的颗粒聚并和破碎行为模拟的结果与CM方法的精确解相比误差在2%以内。可见直接矩积分求解法在液固多相系统是有效的,具有良好的应用前景。

中温干法烟气脱硫反应器中脱硫剂颗粒磨耗过程的数值模拟

针对循环流化床中温干法烟气脱硫技术中存在的由于脱硫剂颗粒磨耗而引起钙利用率偏低的问题,在多流体模型的基础上,采用能够描述颗粒尺度分布变化过程的直接积分矩方法,对脱硫剂颗粒在中温干法烟气脱硫反应器内的流动扩散以及磨耗情况进行数值模拟,获得颗粒尺度分布随时间的变化过程。结果表明,直接积分矩法-多流体模型能够有效地模拟脱硫剂颗粒在反应器内的流动扩散以及磨耗破碎过程,对于循环流化床中温干法烟气脱硫技术的完善具有重要的意义。