基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟

被引量 : 11次 | 上传用户:hghkjhnnggh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
旋风分离器内部的流体流动为三维强旋转和高强度湍流的两相流动,流动规律非常的复杂,因此很难通过实验或解析的方法预报其内部流动状况。由于实验条件的限制,单纯通过实验来研究旋风分离器的性能不仅周期长而且费用高。目前,借助于计算机模拟技术来解决这一问题已经成为研究旋风分离器的一种重要的手段。旋风分离器内气固两相流场的模拟计算过程中涉及到许多的数学运算问题,如:网格划分、线性插值、三对角追赶法(TDMA)、代数方程的迭代解法、常微分方程初值问题的数值解以及速度分布的可视化等。解决这些数学问题的过程比较繁琐,因此选择合适的程序设计语言和数值处理软件就显得非常重要。在以前计算的过程中,我们大部分用的是FORTRAN、BASIC等语言,采用这些语言编程,最大的缺点是程序控制不灵活,语言功能不强大,尤其是涉及到矩阵计算或是图形绘制时,更显其不足。而以矩阵和数组为基本数据单元的高效的工程计算语言-MATLAB语言的出现,降低了在流场模拟中软件开发的难度。借助MATLAB软件,采用标准κ—ε模型,基于同位网格的SIMPLEC方法,对切向入口旋风分离器内的气固两相流场进行了数值模拟研究。直接调用其内置命令函数,对旋风分离器进行了网格划分,生成插值计算、三对角追赶法(TDMA)、交替方向迭代法(ADI)以及常微分方程初值问题等求解过程的函数文件和程序文件以供调用,采用while循环语句组成内迭代和外迭代运算。直接调用MATLAB绘图指令,能方便地生成旋风分离器内流场的速度、压力分布图以及颗粒的运动轨迹图。通过基于MATLAB的旋风分离器内气固两相流场的数值模拟研究,将运行结果与前人实测结果进行对比,验证了程序的可行性与准确性,揭示了旋风分离器内流场的特点:旋风分离器内的切向速度分布呈双涡结构,以最大切向速度之为界,外部是准自由涡,中心是准强制涡;轴向速度分布以零包络面为界,外部是下行流,中心是上行流;颗粒的运动轨迹比较复杂,且带有很大的随机性,尤其是小颗粒,受气流流动的影响比较显著,入射位置和颗粒粒径对其运动轨迹都有很大的影响。这些研究成果为旋风分离器的优化设计提供了一定的理论依据。
其他文献
本学位论文以堆肥化过程中木质纤维素降解菌为研究对象,进行了堆肥化过程中纤维素降解菌的筛选,选出其中降解纤维素能力较强的菌株和同样来源于堆肥化中的木质素降解菌在平板上
我国商业银行的营销与服务已经不能满足客户对个人金融服务的需求。加入WTO后,我国商业银行即将面临的竞争是全球化的。针对个人贵宾群体,我国商业银行如何提高金融服务质量、
现在任何一个有活力的经济体,都出现了中小企业数量迅速激增的态势,中小企业已经成为一国经济中最活跃的因素。我国中小企业的发展也为经济的增长做出了巨大贡献。但是,由于
悬架是现代汽车上的重要总成之一。它的功用是把路面作用于车轮上的各种力都传递到车架(或承载式车身)上,以保证汽车的正常行驶。除此之外,还应具有良好的减振和缓冲能力,以
本文在综合国内外的大量文献资料的基础上,从探讨波纹管弹力对机械密封性能的影响入手,运用有限元分析软件对金属波纹管机械密封中的波纹管进行了系统的研究。建立了金属波纹管
随着我国交通事业的发展,公路工程建设的规模和数量逐渐增多,在质量方面的要求也更加严格,因此,加强其质量管理至关重要。在公路工程施工管理中,监理工程起到不可忽视的作用,
共挤出复合成型是使用两台以上的挤出机在一个机头中成型多层结构的加工过程。由于其制品在性能、外观上的优良特性以及生产过程的简单实用而越来越得到普及和重视。但是目前
安徽省三大产业总值不断提升,但是产业结构在不同地区存在较大的差异,为了完善产业结构,通过对安徽省17个省辖市的三大产业进行生产总值、人均产值、产业分布、产业指数、产
桥梁结构全寿命设计是针对目前在役桥梁性能日益退化加重、寿命周期维护成本过高而提出的一种全新的设计理念。旨在使桥梁结构的服务水平-性能-成本在寿命周期内达到最优。本
设计并实现了一种基于ARM+FPGA的视频监控系统,以ARM9处理器为主控制器,FPGA为协处理器,构造ARM与FPGA间的高速数据传输通道和基于Linux的轻量级的图形驱动,完成实时视频采集