基于CFD-DEM耦合的迷宫流道水沙运动数值模拟

被引：34

作者：

喻黎明 ^{[1
,2
]}

谭弘 ^{[1
,2
]}

邹小艳 ^{[1
,2
]}

常留红 ^{[1
,2
]}

陈立志 ^{[3
]}

范文波 ^{[4
]}

机构：

[1] 长沙理工大学水利工程学院

[2] 长沙理工大学水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室

[3] 中南大学机电工程学院

[4] 石河子大学水利建筑工程学院

来源：

农业机械学报 | 2016年 / 47卷 / 08期

关键词：

滴灌灌水器; 迷宫流道; 流道深度; 耦合; 数值模拟;

D O I：

暂无

中图分类号：

S275.6 [滴灌];

学科分类号：

090305 [农业资源循环利用];

摘要：

基于颗粒动力学理论的欧拉-拉格朗日固液多相湍流模型,针对灌水器迷宫流道内水沙运动进行了CFDDEM耦合数值模拟研究,分析了迷宫流道内流体流场、单个沙粒的轨迹线、速度和沙粒群的运动规律、分布特性等。结果表明:沙粒在流道深度中心面附近分布较多,靠近边壁较少,随着流道深度减小,流道内沙粒的体积浓度成倍上升。流道深度越小,流道深度(Z方向上)水流运动速度越小,随着沙粒Z方向上运动速度增大,沙粒群穿过中心面次数越多,撞击边壁的次数越多,流道深度0.6 mm的撞击边壁次数是1.4 mm的7.01倍,边壁撞击次数的增加使沙粒高频率改变原有运动方向,增加了沙粒之间,沙粒与壁面之间的碰撞,该运动情况降低了沙粒运动速度,减少了动能,不利于沙粒通过迷宫流道,增加了堵塞几率。该方法可分析大量沙粒个体和群体运动,以及群体分布情况,从微观角度了解迷宫流道内沙粒运动,是迷宫流道结构设计的有效手段之一。

引用

页码：65 / 71

页数：7

共 15 条

[1]

滴头流道结构对悬浮颗粒分布影响的数值分析 [J].

王文娥 ;

王福军 ;

牛文全 ;

胡笑涛 .

农业工程学报, 2009, 25 (05) :1-6

[2]

分形流道设计及几何参数对滴头水力性能的影响 [J].

李云开 ;

杨培岭 ;

任树梅 ;

雷显龙 ;

吴显斌 ;

管孝艳 .

机械工程学报, 2007, (07) :109-114

[3]

片状迷宫滴头中悬浮颗粒浓度分布规律数值分析 [J].

王文娥 ;

王福军 .

农业工程学报, 2007, (03) :1-6

[4]

迷宫滴头CFD分析方法研究 [J].

王文娥 ;

王福军 ;

严海军 .

农业机械学报, 2006, (10) :70-73

[5]

流道结构形式对滴头水力性能影响的试验研究 [J].

王建东 ;

李光永 ;

邱象玉 ;

余鹏飞 .

农业工程学报, 2005, (S1) :100-103

[6]

滴灌灌水器迷宫式流道内部流体流动特性分析与试验研究 [J].

李云开 ;

杨培岭 ;

任树梅 ;

杨玲 .

水利学报, 2005, (07) :886-890

[7]

迷宫滴头水力特性的计算流体动力学模拟 [J].

李永欣 ;

李光永 ;

邱象玉 ;

王建东 .

农业工程学报, 2005, (03) :12-16

[8]

Numerical study of the effects of particle size and polydispersity on the agglomerate dispersion in a cyclonic flow.[J].Z.B. Tong;R.Y. Yang;K.W. Chu;A.B. Yu;S. Adi;H.K. Chan.Chemical Engineering Journal.2009, 2

[9]

CFD-DEM modelling of multiphase flow in dense medium cyclones [J].

Chu, K. W. ;

Wang, B. ;

Yu, A. B. ;

Vince, A. .

POWDER TECHNOLOGY, 2009, 193 (03) :235-247

[10]

Study on hydraulic performance of drip emitters by computational fluid dynamics.[J].Qingsong Wei;Yusheng Shi;Wenchu Dong;Gang Lu;Shuhuai Huang.Agricultural Water Management.2006, 1

← 1 2 →