氣固兩相流中顆粒擴散與湍流變動問題一直是氣固兩相流領(lǐng)域的難點和熱點問題,在湍流中嵌入彌散顆粒使原本已經(jīng)極具挑戰(zhàn)的湍流問題變得更加困難。目前顆粒擴散模型仍存在一些問題,比如常規(guī)的離散隨機游走模型無法反映湍流對顆粒擴散的連續(xù)作用,而廣義的Langevin模型又往往形式過于復(fù)雜難以實施。另一方面,顆粒引起的湍流變動問題還處在探索階段,至今仍沒有廣泛認可的湍流變動模型。概率密度函數(shù)(Probability Density Function,PDF)方法在兩相流研究中具有獨特優(yōu)勢,它廣泛應(yīng)用于湍流燃燒、兩相湍流、湍流反應(yīng)流等領(lǐng)域,但是該方法在氣固兩相流相間作用方面的研究尚不充分,本文基于PDF方法研究兩相湍流相間作用問題,主要研究內(nèi)容和成果如下:(1)設(shè)計并搭建了后臺階氣固兩相流PIV試驗臺,采用PIV研究了后臺階兩相流場臺階后方復(fù)雜渦旋區(qū)域的顆粒擴散情況,給出回流區(qū)附近氣固兩相流場的速度分布,實驗發(fā)現(xiàn)顆粒速度分布與流體速度分布趨勢整體上一致,局部有所不同,臺階上方的主流區(qū)顆粒速度分布比流體速度分布更加平坦,顆粒速度呈“禮帽型”分布,流體速度呈“草帽型”分布。(2)基于統(tǒng)一色噪聲近似法建立了新的...

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖3.1PN系統(tǒng)簡易示意圖

像采集裝置：??，隨著高速、商分辨率的ＣＣＤ相機性價比的不斷提高，加上圖展，ＣＣＤ相機逐漸取代傳統(tǒng)的膠片相機，在Ｐ１Ｖ實驗屮Ａ?Ｋ導(dǎo)國ＴＳ丨公司提供的６３００５９?ＰＯＷＥＲＶ１ＥＷ型４Ｍ跨幀高速ＣＣＤ相段：??是后臺階氣固兩相流流場結(jié)構(gòu)示意閣，ｈ耍山測驗段、給粉系統(tǒng)、統(tǒng)等部分組....

圖3.2PN試驗系統(tǒng)主要部件實物圖

像采集裝置：??，隨著高速、商分辨率的ＣＣＤ相機性價比的不斷提高，加上圖展，ＣＣＤ相機逐漸取代傳統(tǒng)的膠片相機，在Ｐ１Ｖ實驗屮Ａ?Ｋ導(dǎo)國ＴＳ丨公司提供的６３００５９?ＰＯＷＥＲＶ１ＥＷ型４Ｍ跨幀高速ＣＣＤ相段：??是后臺階氣固兩相流流場結(jié)構(gòu)示意閣，ｈ耍山測驗段、給粉系統(tǒng)、統(tǒng)等部分組....

圖３．３后臺階氣固兩相流ＰＩＶ試驗臺結(jié)構(gòu)示意圖??

圖３．３后臺階氣固兩相流ＰＩＶ試驗臺結(jié)構(gòu)示意圖??（ａ）實驗段：??試驗段為水平放置的后臺階通道（如圖３．４所示），整個管道用透明亞克力板制??作而成，兩端喇叭口采用３Ｄ打印技術(shù)制作，材質(zhì)為環(huán)境友好材料聚乳酸（ＰＬＡ）。臺??階高度Ｈ＝２０ｍｍ，臺階長度為２００ｍｍ，臺階后方管道....

圖3.4后臺階氣固兩相流流場3維示意圖

?示蹤粒子，大粒徑的（大于５０ｕｍ）玻璃珠被當(dāng)作中顆粒相。??丨七３＾—?…??１．示蹤煙氣入口?２．喇叭口?３．阻尼網(wǎng)４．給粉器５．后臺階流場６．引風(fēng)機７．回收裝置??圖３．３后臺階氣固兩相流ＰＩＶ試驗臺結(jié)構(gòu)示意圖??（ａ）實驗段：??試驗段為水平放置的后臺階通道（如圖３．４所....

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