[發(fā)明專利]一種測(cè)量顆粒流體兩相流系統(tǒng)非均勻結(jié)構(gòu)參數(shù)分布的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610165060.4
• 申請(qǐng)日: 2006-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101201311A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許明;葛蔚;李靜海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所
• 主分類號(hào): G01N15/00
• 分類號(hào): G01N15/00;G06F19/00;G01M10/00
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 高存秀

1.一種測(cè)量顆粒流體兩相流系統(tǒng)非均勻結(jié)構(gòu)參數(shù)分布的方法，包括如下步驟：

1)確定輸入條件；

2)建立顆粒流體兩相的動(dòng)量和質(zhì)量守恒方程；

3)根據(jù)網(wǎng)格內(nèi)的顆粒位置得到顆粒的局部空隙率和局部空隙率梯度；

4)根據(jù)顆粒的局部信息將網(wǎng)格內(nèi)的非均勻結(jié)構(gòu)分解為局部均勻結(jié)構(gòu)的組合，對(duì)流體流速進(jìn)行分配；

5)將分配后的流體流速代入所述動(dòng)量和質(zhì)量守恒方程中，得到計(jì)算結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)量顆粒流體兩相流系統(tǒng)非均勻結(jié)構(gòu)參數(shù)分布的方法，其特征是，所述步驟1)中的輸入條件包括物性參數(shù)：固相顆粒直徑d_p、顆粒密度ρ_p、氣相密度ρ_g、氣相粘度μ，設(shè)備參數(shù)：設(shè)備的高度H和直徑W等，操作條件：表觀流體速度u和顆粒初始速度v。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述測(cè)量顆粒流體兩相流系統(tǒng)非均勻結(jié)構(gòu)參數(shù)分布的方法，其特征是，在所述步驟2)中，建立顆粒相和流體相的包括動(dòng)量守恒方程、質(zhì)量守恒方程、相間動(dòng)量傳遞方程的基本方程如下：

流體連續(xù)性方程：

∂(ϵρg)∂t+(▿·ϵρgu)=0]]>

流體動(dòng)量守恒方程為：

∂(ϵρgu)∂t+(▿·ϵρguu)=-ϵ▿p-Sp-(▿·ϵτg)+ϵρgg]]>

顆粒的運(yùn)動(dòng)方程為：

mpdvdt=mpg+Fd]]>

顆粒的曳力計(jì)算方程：

Fd=18πdp2Cdϵ-2.7ρg|u-v|(u-v)]]>

相間動(dòng)量傳遞：

Sp=1VcellΣFd]]>

其中，ε表示空隙率；ρ表示密度，下標(biāo)g表示流體；u表示流體速度矢量；t表示時(shí)間；p表示壓力；S表示源項(xiàng)，下標(biāo)p表示顆粒；τ表示粘性應(yīng)力，下標(biāo)g表示流體；g表示重力；m表示質(zhì)量，下標(biāo)p表示顆粒；v表示顆粒速度；F_d表示顆粒所受的曳力；C_d表示曳力系數(shù)；d表示直徑，下標(biāo)p表示顆粒；V_cell表示網(wǎng)格體積。