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静水中上升气泡对颗粒运动影响的数值模拟研究
  • ISSN号:1006-7930
  • 期刊名称:西安建筑科技大学学报(自然科学版)
  • 时间:2013.8.8
  • 页码:582-586+596
  • 分类:O359.1[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安710055, [2]西安有色冶金设计研究院,西安710001
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(11JK0530、2010JK658、21005058)
  • 相关项目:基于脉冲型介电电泳的颗粒分离与单颗粒捕捉研究
中文摘要:

静水中的上升气泡会诱导产生流场,进而影响到水中颗粒物的运动,这一气一液一固三相流动的问题在水处理领域中大量存在,需要建立行之有效的方法来加以研究.首先采用相场方法模拟了气一液两相流动,刻画了气泡在静水中上升、膨胀、变形的动态过程,得到了气泡上升所诱导的外部流场;随后将颗粒引入气一液两相流场,考虑颗粒在受到重力、浮力、流体Stokes力作用下的运动行为,从而建立了静水中上升气泡作用下颗粒运动的力学模型.在此基础上,研究了颗粒的粒径、分布的展向位置、垂向位置等参数对颗粒运动的影响.通过与滤池反冲洗中滤料颗粒跃动实验结果的比较,可以认为数值模拟很好地反映了上升气泡对颗粒运动的影响,即颗粒运动的微观机制.

英文摘要:

Rising bubble will induce flow field, and then affect the movement of particles in static water. There are many gasliq uid-solid three-phase flow problems in the water treatment field, for which we need to establish an effective method of study. This paper used the phase field method to simulate the gas-liquid two phase flow. Two important results, the dynamic processes of bubble rising, expansion and deformation and the induced external flow field of this rising bubble, were obtained from simula- tion directly. Particles were introduced into this system and their movement under the gravity, buoyancy and Stokes force was in- vestigated. So far, the model of particle movement under the action of rising bubble was established. On this basis, we studied the effect of different parameters, including particle size, the transverse distribution and the vertical position was studied. To compare with the previous experiment about the particles movement in backwash filter, it can be seen that the numerical simulation reflects the microscopic mechanism of particle movement by rising bubble rise very well.

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期刊信息
  • 《西安建筑科技大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:陕西省教委
  • 主办单位:西安建筑科技大学
  • 主编:赵鸿铁
  • 地址:西安市雁塔路13号
  • 邮编:710055
  • 邮箱:jzkjdz@163.com
  • 电话:029-82205966
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-7930
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1295/TU
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1999年获教育部颁发"全国优秀高等学校自然科学学...,1999年获陕西省教委,新闻出版局颁发"陕西高等学...,1999年获陕西省教委,新闻出版局颁发"陕西省高等...,2003年获《CAJ-CD规范》执行优秀期刊奖,2006年获教育部科技司颁发"首届中国高校特色科技...,2008年获教育部科技司颁发"第二届中国高校优秀科...,2009年获教育部科技发展中心颁发"2009年度中国科...,2009年获中国高校自然科学
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:9742