利用LBM-FVM-CA耦合方法模拟管表面上的颗粒沉积与脱离过程

• 作者: 何雅玲 李印实 童自翔 谭厚章
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 工业余热 积灰 颗粒沉积 颗粒脱离 格子Boltzmann方法 有限容积方法
• 年，卷（期）: 2016,（17）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1912-1921
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N972015-00916

摘要

发展了一个包含积灰形状演化、颗粒沉积和脱离机理的数值模型和计算方法,模拟了单排管表面的积灰过程.首先建立了流动的格子Boltzmann方法-有限容积方法(LBM-FVM)耦合的计算模型,给出了通过宏观参数构建多松弛LBM分布函数的重构算子;并结合元胞自动机模型、能量平衡模型以及力和力矩分析,模拟了颗粒的运动、沉积和碰撞过程;其次,针对模拟的时间步长相对于实际积灰时间较短的困难,提出了用于将模拟时间换算到实际时间的比例;然后,具体模拟和分析了不同直径颗粒在不同入口速度下的积灰过程.结果显示,积灰面积随时间呈指数增长并趋近于一个平衡值;在颗粒质量分数一定时,存在一个积灰速率较高的速度范围;颗粒脱离在迎风面和管子正后方较为严重,但在背风面侧面相对缓和;积灰层在整个背风面生长,在迎风面形成锥形,改变了流动并阻止了颗粒的进一步沉积.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	谭厚章		133	900	17.0	25.0
2	何雅玲		236	2427	25.0	42.0
3	李印实		18	43	4.0	5.0
4	童自翔		5	4	1.0	2.0