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室内悬浮颗粒的数值模拟
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摘要：本文应用多流体模型和小滑移模型，采用控制容积法（差分格式为幂函数格式）对其离散，使用spalding提出的gemchip算法进行求解，单个方程采用tdma算法求解，对一1000级电子洁净厂房分别进行了数值仿真，得到了流场，温度场及颗粒分布等有用信息，并与实验所测数据进行了比较（采用met one laser 2400d型粒子计数器测量所得）,同时在研究的过程中对悬浮颗粒流的边界处理作了探讨。文中分析比较了这两种模型的优缺点及其精度，得出在一定的条件下，多流体模型比小滑移模型更适合模拟洁净室中稀疏悬浮颗粒。
关键词：悬浮颗粒 数值模拟 多流体模型 小滑移模型
主要符号表
拉丁字母符号
希腊字母符号
下脚标
u
速度
μ
动力粘性系数
k
颗粒
k
湍流动能
ε
湍流动能耗散率
i,j,k
坐标方向
n
颗粒数密度
ν
运动粘性系数
t
湍流的
p
压力
ρ
密度
gk
平均流产生项
σ
普朗特数
gb
浮力产生相
τ
时间尺度
g
重力加速度
0 引言
气粒两相流是自然界普遍存在的流动现象。研究其运动规律有助于更好地解释、理解自然界和工程界有关现象，并在实践中加以利用，改进和完善现有设备、设施。两相流技术在生产、生活中运用也日渐广泛，并逐渐渗透到各行各业，各个生产工艺或过程中。理解颗粒的输运过程或运动规律是设计净化系统或设备及采样仪器仪表的基础。通过干燥或去湿来提取空气中含有的特殊物质也取决于颗粒的输运过程。不同时期由于其应用水平和要求及研究方法与手段的不同，研究的内容和深度也不一样。本文采用cfd技术与实验相结合的方法对室内悬浮稀疏颗粒的运动进行了数值仿真，对不同的颗粒模型进行了对比研究。
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