非凝聚性剛性顆粒群沉降規(guī)律研究
發(fā)布時間:2022-01-11 15:21
顆粒沉降現(xiàn)象廣泛存在于自然界和工業(yè)應(yīng)用中,對人類生活和工業(yè)生產(chǎn)有著重要的影響。在工業(yè)上,顆粒沉降可以應(yīng)用到很多方面領(lǐng)域,包括諸如水處理行業(yè)、礦業(yè)工程、石油工業(yè)以及印染行業(yè)等,過濾、沉積、濃密、增稠、流化、物料流體輸送、通風(fēng)除塵等單元操作經(jīng)常應(yīng)用,不同顆粒沉降特性的差異來實現(xiàn)顆粒與流體、顆粒與顆粒之間的分離篩選、反分離裹挾等功能。為探討研究顆粒群沉降特性的切入點,本研究以獨立的均勻球形非凝聚性剛性顆粒為研究對象,從理論力學(xué)入手,利用力學(xué)知識對理想球形顆粒群在靜置水體中進(jìn)行受力分析,并提出在徑向以及切向方向的力學(xué)特點,然后根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出顆粒在豎直裝置中的運動方程,通過通過模型試驗,深入探究不同條件(濃度、粒徑分布、顆粒分布、顆粒形狀等)下,顆粒群在靜止水體中的沉降規(guī)律,系統(tǒng)地研究了顆粒沉降性質(zhì),揭示了顆粒粒徑、密度、溫度等對顆粒沉降速度、沉降位移以及邊界層厚度的影響,主要結(jié)論如下所示:(1)在加速運動的初期,即t-t0≤30d2/ν時,Basset力對顆粒沉降運動產(chǎn)生較大影響;當(dāng)顆粒粒徑較大或旋轉(zhuǎn)較強(qiáng)時,Magnus力對顆粒沉降運動產(chǎn)生較...
【文章來源】:河北建筑工程學(xué)院河北省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
繞流阻力和繞流升力示意圖
于自身旋轉(zhuǎn)而形成的升力。318M cF d u運動邊轉(zhuǎn)動。31( )8M cF d u u在速度梯度時,即使顆粒不旋轉(zhuǎn)Saffman力與 Magnus 力不同,它側(cè)向力的條件是:1.由于壁面的額較大時,顆粒與流體的相對速度;2.粒子周圍流場被墻壁等的存無界流中的慣性效應(yīng),特別是當(dāng)
-4 球形顆粒自由沉降坐標(biāo)系及受力示意圖s free settlement coordinate system and sche在靜水中層流階段自由沉降速度與時標(biāo)軸的正向鉛直向下,原點位于顆粒到三個力的作用,其一為重力 G,重力 g,其二為浮力 Fbuo,由于浮力的方為繞流阻力,繞流阻力的方向與顆粒頓第二定律,顆粒所受合力為:3 3 21 1 16 6 23( )buo Dc Dcca G F Fd g d g C u AdVg u
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]冪律流體中巖屑顆粒沉降速度實驗[J]. 孫曉峰,紀(jì)國棟,馮松林,陳志學(xué),李顯義,曲從鋒. 斷塊油氣田. 2016(01)
[2]水體泥沙污染物起動再懸浮釋放的物理過程和影響因素[J]. 朱紅偉,王道增,樊靖郁,鐘寶昌. 中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2015(10)
[3]砂礦顆粒沉降運動規(guī)律試驗研究[J]. 肖紅,唐達(dá)生. 礦冶工程. 2015(03)
[4]干擾床中顆粒自由沉降速度的研究[J]. 趙樹凱,郝凱. 山東工業(yè)技術(shù). 2014(10)
[5]垂直揚礦管道堵塞條件下的水力特性[J]. 曹斌,夏建新,劉鑫. 河海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(05)
[6]直接模擬中不同邊界條件的實施及對沉降規(guī)律的影響[J]. 劉漢濤,常建忠. 物理學(xué)報. 2013(08)
[7]液固流化床內(nèi)顆粒沉降特性試驗研究[J]. 桂夏輝,李延鋒,劉炯天,王永田,曹亦俊. 煤炭學(xué)報. 2010(08)
[8]垂直管道顆粒及顆粒群沉降運動規(guī)律研究[J]. 陳光國,陽寧,唐達(dá)生,金星,肖紅. 泥沙研究. 2010(04)
[9]方管內(nèi)固液兩相流時均運動特性的數(shù)值研究[J]. 劉誠,沈永明,劉曉平. 泥沙研究. 2007(04)
[10]不同大小粒子之間相互作用的直接數(shù)值模擬[J]. 邵雪明,劉楊,余釗圣. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2005(03)
博士論文
[1]基于并行虛擬區(qū)域方法的顆粒懸浮流直接數(shù)值模擬研究[D]. 林昭武.浙江大學(xué) 2016
[2]方形顆粒兩相流的直接數(shù)值模擬[D]. 呂紅.重慶大學(xué) 2011
[3]顆粒沉降及其在流場中做布朗運動的研究[D]. 聶德明.浙江大學(xué) 2011
碩士論文
[1]顆粒在流體中沉降特性的直接數(shù)值模擬研究[D]. 鄭夢嬌.中國計量學(xué)院 2015
[2]非常規(guī)顆粒(顆粒群)曳力的格子Boltzmann模擬[D]. 王坤.華中科技大學(xué) 2015
[3]剛性圓柱繞流以及穩(wěn)定性的研究[D]. 王力.江蘇大學(xué) 2015
[4]基于顆粒受力的粗顆粒沉降性質(zhì)研究[D]. 姚國新.江西理工大學(xué) 2014
[5]湍流通道內(nèi)柴油機(jī)排氣微粒運動特性的研究[D]. 白振霄.北京交通大學(xué) 2011
[6]應(yīng)用分布式拉格朗日乘子/虛擬區(qū)域法對顆粒兩相流的直接數(shù)值模擬[D]. 陳臻.浙江大學(xué) 2006
[7]圓球粒子沉降的數(shù)值模擬及實驗研究[D]. 孫光明.浙江大學(xué) 2006
[8]粗顆粒垂直管水力提升速度與濃度的實驗研究[D]. 姜龍.清華大學(xué) 2005
本文編號:3583011
【文章來源】:河北建筑工程學(xué)院河北省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
繞流阻力和繞流升力示意圖
于自身旋轉(zhuǎn)而形成的升力。318M cF d u運動邊轉(zhuǎn)動。31( )8M cF d u u在速度梯度時,即使顆粒不旋轉(zhuǎn)Saffman力與 Magnus 力不同,它側(cè)向力的條件是:1.由于壁面的額較大時,顆粒與流體的相對速度;2.粒子周圍流場被墻壁等的存無界流中的慣性效應(yīng),特別是當(dāng)
-4 球形顆粒自由沉降坐標(biāo)系及受力示意圖s free settlement coordinate system and sche在靜水中層流階段自由沉降速度與時標(biāo)軸的正向鉛直向下,原點位于顆粒到三個力的作用,其一為重力 G,重力 g,其二為浮力 Fbuo,由于浮力的方為繞流阻力,繞流阻力的方向與顆粒頓第二定律,顆粒所受合力為:3 3 21 1 16 6 23( )buo Dc Dcca G F Fd g d g C u AdVg u
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]冪律流體中巖屑顆粒沉降速度實驗[J]. 孫曉峰,紀(jì)國棟,馮松林,陳志學(xué),李顯義,曲從鋒. 斷塊油氣田. 2016(01)
[2]水體泥沙污染物起動再懸浮釋放的物理過程和影響因素[J]. 朱紅偉,王道增,樊靖郁,鐘寶昌. 中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2015(10)
[3]砂礦顆粒沉降運動規(guī)律試驗研究[J]. 肖紅,唐達(dá)生. 礦冶工程. 2015(03)
[4]干擾床中顆粒自由沉降速度的研究[J]. 趙樹凱,郝凱. 山東工業(yè)技術(shù). 2014(10)
[5]垂直揚礦管道堵塞條件下的水力特性[J]. 曹斌,夏建新,劉鑫. 河海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(05)
[6]直接模擬中不同邊界條件的實施及對沉降規(guī)律的影響[J]. 劉漢濤,常建忠. 物理學(xué)報. 2013(08)
[7]液固流化床內(nèi)顆粒沉降特性試驗研究[J]. 桂夏輝,李延鋒,劉炯天,王永田,曹亦俊. 煤炭學(xué)報. 2010(08)
[8]垂直管道顆粒及顆粒群沉降運動規(guī)律研究[J]. 陳光國,陽寧,唐達(dá)生,金星,肖紅. 泥沙研究. 2010(04)
[9]方管內(nèi)固液兩相流時均運動特性的數(shù)值研究[J]. 劉誠,沈永明,劉曉平. 泥沙研究. 2007(04)
[10]不同大小粒子之間相互作用的直接數(shù)值模擬[J]. 邵雪明,劉楊,余釗圣. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2005(03)
博士論文
[1]基于并行虛擬區(qū)域方法的顆粒懸浮流直接數(shù)值模擬研究[D]. 林昭武.浙江大學(xué) 2016
[2]方形顆粒兩相流的直接數(shù)值模擬[D]. 呂紅.重慶大學(xué) 2011
[3]顆粒沉降及其在流場中做布朗運動的研究[D]. 聶德明.浙江大學(xué) 2011
碩士論文
[1]顆粒在流體中沉降特性的直接數(shù)值模擬研究[D]. 鄭夢嬌.中國計量學(xué)院 2015
[2]非常規(guī)顆粒(顆粒群)曳力的格子Boltzmann模擬[D]. 王坤.華中科技大學(xué) 2015
[3]剛性圓柱繞流以及穩(wěn)定性的研究[D]. 王力.江蘇大學(xué) 2015
[4]基于顆粒受力的粗顆粒沉降性質(zhì)研究[D]. 姚國新.江西理工大學(xué) 2014
[5]湍流通道內(nèi)柴油機(jī)排氣微粒運動特性的研究[D]. 白振霄.北京交通大學(xué) 2011
[6]應(yīng)用分布式拉格朗日乘子/虛擬區(qū)域法對顆粒兩相流的直接數(shù)值模擬[D]. 陳臻.浙江大學(xué) 2006
[7]圓球粒子沉降的數(shù)值模擬及實驗研究[D]. 孫光明.浙江大學(xué) 2006
[8]粗顆粒垂直管水力提升速度與濃度的實驗研究[D]. 姜龍.清華大學(xué) 2005
本文編號:3583011
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