脉冲鼓泡床内鼓泡和颗粒混合特性的CFD-DEM数值模拟

被引：10

作者：

任立波 ^{[1
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尚立宝 ^{[2
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闫日雄 ^{[3
]}

何海澜 ^{[2
]}

赵红霞 ^{[1
]}

韩吉田 ^{[1
]}

机构：

[1] 山东大学能源与动力工程学院

[2] 上海板换机械设备有限公司

[3] 中国寰球工程公司

来源：

山东大学学报(工学版) | 2015年 / 45卷 / 02期

关键词：

离散单元法; 计算流体力学; 并行计算; 鼓泡; 颗粒混合;

D O I：

暂无

中图分类号：

O359 [多相流];

学科分类号：

070301 [无机化学];

摘要：

基于FLUENT软件信息传递模式的MPI(message passing interface)并行计算平台,通过用户自定义函数(user-defined functions,UDFs)文件发展一种拟三维颗粒的计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)-离散单元法(discrete element method,DEM)耦合并行算法。采用该算法数值模拟了脉冲鼓泡床内气固两相流动,揭示了气相鼓泡特性和颗粒混合机制。数值模拟结果表明:该算法具有随计算节点数增加的良好扩展性能和加速性能;在鼓泡过程中,主流两侧的小尺度气流涡逐渐发展为双主涡;单气泡通过床层后,颗粒混合仅局限于射流触及区域;数值模拟结果与相关试验和数值模拟结果吻合较好,表明该并行算法能够较好的模拟稠密颗粒气固两相流中鼓泡和颗粒混合特性,为其在大规模并行集群上的应用奠定基础。

引用

页码：62 / 66

页数：5

共 17 条

[1]

基于CFD-DEM耦合并行算法的锥形喷动床内离散颗粒数值模拟 [J].

任立波 ;

韩吉田 .

东南大学学报(自然科学版), 2014, 44 (05) :993-998

[2]

埋管流化床颗粒流动行为的数值模拟 [J].

杨春振 ;

段钰锋 ;

孙荣峰 ;

范晓旭 .

化工学报, 2013, 64 (08) :2788-2793

[3]

IMPROVED DEM-CFD MODEL AND VALIDATION:A CONICAL-BASE SPOUTED BED SIMULATION STUDY.[J]..Journal of Hydrodynamics.2010, 03

[4]

Influences of operating parameters on the hydrodynamics of a 3-D spout–fluid bed based on DEM modeling approach.[J].Shiliang Yang;Kun Luo;Mingming Fang;Jianren Fan;Kefa Cen.Chemical Engineering Journal.2014,

[5]

Development and test of CFD–DEM model for complex geometry: A coupling algorithm for Fluent and DEM.[J].Daoyin Liu;Changsheng Bu;Xiaoping Chen.Computers and Chemical Engineering.2013,

[6]

Gas–solid flow simulation of fines clogging a packed bed using DEM–CFD.[J].Shungo Natsui;Shigeru Ueda;Hiroshi Nogami;Junya Kano;Ryo Inoue;Tatsuro Ariyama.Chemical Engineering Science.2011,

[7]

DEM simulation on particle mixing in dry and wet particles spouted bed [J].

Zhu, R. R. ;

Zhu, W. B. ;

Xing, L. C. ;

Sun, Q. Q. .

POWDER TECHNOLOGY, 2011, 210 (01) :73-81

[8]

Discrete element simulation of particle flow in arbitrarily complex geometries [J].

Su, Junwei ;

Gu, Zhaolin ;

Xu, Xiao Yun .

CHEMICAL ENGINEERING SCIENCE, 2011, 66 (23) :6069-6088

[9]

Simulation of char and propane combustion in a fluidized bed by extending DEM–CFD approach.[J].Daoyin Liu;Xiaoping Chen;Wu Zhou;Changsui Zhao.Proceedings of the Combustion Institute.2010, 2

[10]

Parallelization of a Lagrangian–Eulerian DEM/CFD code for application to fluidized beds.[J].D.K. Kafui;S. Johnson;C. Thornton;J.P.K. Seville.Powder Technology.2010, 1

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