抗磨肋條減少顆粒兩相流對壁面磨損的機理研究.pdf

1、該論文對壁面上設(shè)置肋條以減小顆粒兩相流對壁面磨損的機理進(jìn)行系統(tǒng)的數(shù)值分析和實驗研究，發(fā)現(xiàn)通過在壁面設(shè)置抗磨肋條，可使近壁區(qū)形成高強度的湍流旋渦層，產(chǎn)生"空氣墊效應(yīng)"，可改變氣固兩相流中壁面湍流特性和顆粒運動特性，減小兩相流顆粒對壁面的磨損。論文的主要內(nèi)容及結(jié)果如下:一、采用RNGk-ε模式和標(biāo)準(zhǔn)k-ε模式，對繞平板壁面上的柱、方柱、圓柱、等九種不同形狀二維小障礙物的固壁剪切湍流進(jìn)行了數(shù)值研究;二、對壁面帶小障礙物的固壁剪切湍流氣固兩相流

2、支及顆粒對壁面磨損問題，分別進(jìn)行了數(shù)值計算和實驗研究;三、對壁面帶周期性抗磨肋條的因壁湍流剪切流動，采用RNGk-ε模式進(jìn)行了大量的數(shù)值模擬，討論了各種Re數(shù)下的肋條截面幾何形狀、肋條壁面排列方式等因素對渦旋的影響規(guī)律;四在數(shù)值計算獲得的湍流場基礎(chǔ)上，運用顆粒軌跡模型，對壁面帶周期性抗磨肋條的剪切層氣固兩相湍流進(jìn)行了大量的數(shù)值計算和實驗研究;五、初步討論了平均粘性渦量強度與湍流兩相流抗磨效率的關(guān)系，總結(jié)了在工程湍流氣固兩相流中如何選用抗

3、磨肋條的一些統(tǒng)計公式，為工程設(shè)計提供理論依據(jù)。論文創(chuàng)新之處有三點:(1)通過理論分析、數(shù)值計算和實驗研究，系統(tǒng)地分析和研究了抗磨肋條"空氣熱效應(yīng)"減少顆粒兩相流對壁面靡損的機理;(2)首次運用數(shù)值方法，研究了多種幾何形狀的抗磨肋條在不同排列方式下對于顆粒兩相流抗磨特性的影響，提出了選擇工程抗磨肋條的最佳幾何特征和設(shè)計原則;(3)首次對設(shè)置不同形狀、不同排列方式抗磨肋條的壁面進(jìn)行顆粒兩相流的沖擊磨損試驗，證實了數(shù)值計算與理論分析所獲結(jié)果的