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SURE15

金虫 (小有名气)

[交流] 基于Fluent中的DPM模型和双欧拉模型模拟稀相气固两相流压力损失

1 几何模型
    垂直上升圆管,直径0.5m,长度10m
2 气相流场模拟
    流体为空气,空气物性参数默认;
    重力加速度方向与入口流速方向相反;
    参考压力位置在原点(0,0,0)计算域的入口中心处,操作压强标准大气压
入口速度24m/s(空气质量流量π*0.25*0.25*1.225*24=5.772kg/s),压力出口0Pa,管壁为水力光滑管;
湍流模型:realizable k-e;
求解格式:均为二阶
模拟得到进出口的压降103.434Pa(不设置重力加速度数值与方向,结果与此相同)
根据科尔布鲁克公式迭代得到摩擦系数f=0.0121
根据公式计算可得:
沿程阻力损失 85.38Pa
位置提升导致的静压损失:120.05Pa   
3  DPM 模型
气相收敛后(残差小于0.001,迭代87步),加入固体颗粒(球形),密度1400kg/m3,直径100微米,其质量流量2.886kg/s(体积分数=1.225/2800),均匀从入口射入,速度24m/s,勾选与空气的相互作用,相互作用力采用默认设置。
勾选随机轨道模型(tries=5),Number tracked=10000
修改监视残差(小于0.0001),并监视入口质量流量和入口静压,迭代步数1000步,认为收敛后,得到进出口的压降148.896Pa
4 欧拉两相流模拟
   气相与颗粒相的参数同上,材料中颗粒的Viscosity=0.14kg/m/s(pa.s)(根据密度*直径估算得到)。颗粒粘度GranularViscosity选择syamlal-obrien。相间作用力和其余参数默认设置。气相和颗粒相速度入口24m/s,颗粒的体积分数1/2800=0.0003571428571(颗粒质量流量2.353kg/s,出口2.314kg/s,实际的质量浓度只有0.408kg/kg)。求解格式均为二阶或者quick格式,模拟得到进出口的压降为149.915Pa
5 问题:
1)气相模拟得到的静压分布中的各个位置的压力未考虑重力场的影响?模拟得到的压力降加上重力造成的压力损失才是总的阻力损失?阻力损失模拟结果与理论计算结果偏差是否有点大?
2)两相流的压降按照经验公式(西安热工研究院),垂直管:大约是纯空气下压降的(1+0.65*浓度)=1.325倍,水平管:大约是纯空气下压降的(1+浓度)=1.5倍
双欧拉模型模拟结果为什么固相的进出口质量流量偏差那么大?与DPM模型模拟相比哪个结果更为准确?

[ Last edited by SURE15 on 2017-4-25 at 08:28 ]
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hezhao

铜虫 (小有名气)

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SURE15: 金币+5 2017-04-24 21:47:18
关注中!关于重力那个,由于参考密度非零,因此是不包含高度差的。我也问过类似的问题,待会算算试试,请问你有颗粒离散相类似的数据可以验证吗?文献也可以

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2楼2017-04-24 18:16:02
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hezhao

铜虫 (小有名气)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
纯空气,总压损失82pa,DPM总压损失150pa,Euler总压损失170pa。

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3楼2017-04-24 20:04:00
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hezhao

铜虫 (小有名气)


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» 本帖已获得的红花(最新10朵)

4楼2017-04-24 20:07:22
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SURE15

金虫 (小有名气)

引用回帖:
4楼: Originally posted by hezhao at 2017-04-24 20:07:22
你的体积分数算的不对,1/2285

1/2800是在80℃时用1g/cm3算出来的,是我搞错了。当时几何模型比较复杂,模拟得到固相的质量流量严重不守恒,所以专门用了简单的结构来算,进出口质量流量偏差还是有点大,。

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5楼2017-04-24 21:26:55
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SURE15

金虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by hezhao at 2017-04-24 18:16:02
关注中!关于重力那个,由于参考密度非零,因此是不包含高度差的。我也问过类似的问题,待会算算试试,请问你有颗粒离散相类似的数据可以验证吗?文献也可以

我这边只有找到一些气力输送气固两相流的相关的经验公式,需要的话明天给你。

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6楼2017-04-24 21:29:36
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SURE15

金虫 (小有名气)

送红花一朵
引用回帖:
4楼: Originally posted by hezhao at 2017-04-24 20:07:22
你的体积分数算的不对,1/2285

多谢

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7楼2017-04-24 21:46:21
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比海更深

新虫 (初入文坛)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
请问楼主,颗粒粘度计算有什么参考依据吗?最近在学这个

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8楼2018-11-07 23:54:09
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