亚格子过滤双流体模型的网格依赖性

作     者：闫小康 William Holloway Sankaran Sundaresan 杨建国 刘炯天 YAN Xiaokang;William Holloway;Sankaran Sundaresan;YANG Jianguo;LIU Jiongtian

作者机构：中国矿业大学化工学院江苏徐州221008 普林斯顿大学化学工程系新泽西08544 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2013年第64卷第3期

页      面：877-885页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 081701[工学-化学工程] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划项目(2012CB214900) 国家自然科学基金项目(51204180)~~ 

主　　题：亚格子 过滤气固双流体模型 网格无关性 粗网格 

摘      要：基于双流体方程和颗粒动力学理论的计算模型被广泛应用于流化床的气固两相流数值计算,高精度网格是其准确计算流动的必要条件。一些经典的微尺度阻力模型,其网格尺度决定其模拟结果的精度。亚格子过滤双流体模型是一种有效的适用于粗糙网格的计算模型,其包含的气固相间作用力和颗粒相应力本构方程是在高精度网格条件下,以微尺度双流体方程和颗粒动力学理论计算得到的气固流场为基础,对计算结果进行小尺度过滤后得出。使用亚格子过滤双流体模型替换基于颗粒动力学理论的双流体模型,针对同一物理问题,在不同网格尺度下进行了数值计算,结果表明此计算模型相比经典阻力模型具有较好的网格无关特性,并且和实验结果较为一致。同时也对颗粒动力学理论与之相结合进行了尝试,即仅使用亚格子过滤阻力模型,颗粒相应力仍然使用颗粒动力学模型,其计算结果的网格无关性及与实验值的吻合程度优于经典模型。