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底吹钢包内气/钢液/渣三相流模型及渣层行为的研究

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金属学报 2008年第10期44卷 1198-1202页

作者：李宝宽顾明言齐凤升王芳周谦东北大学材料与冶金学院安徽工业大学冶金与资源学院 School of Mechanical Engineering Purdue University CalumetHammond IN 46323USA

建立了底吹钢包内气/钢液/渣三相流动数学模型,利用多相流动体积法(VOF)模拟了渣层运动行为.模型结果再现了底吹钢包内气/钢液/渣三相流动现象.当Ar气被吹进钢包时,在钢液内产生气泡,上升的气泡间歇地冲击并突破渣层,产生渣眼;同时,渣... 详细信息

建立了底吹钢包内气/钢液/渣三相流动数学模型,利用多相流动体积法(VOF)模拟了渣层运动行为.模型结果再现了底吹钢包内气/钢液/渣三相流动现象.当Ar气被吹进钢包时,在钢液内产生气泡,上升的气泡间歇地冲击并突破渣层,产生渣眼;同时,渣层发生波动,波动频率随着Ar气流量的增加而增加.参数研究显示:220 t铜包底吹流量由100增加到300 L/min,渣眼直径由0.43增加到0.81 m.计算的无量纲渣眼面积与文献中渣眼的实验结果很接近.Ar气喷吹期间,渣层发生重大的变形,近渣眼处的渣层变薄,近钢包壁处的渣层变厚.渣眼周围钢液流速很大,并导敛部分渣滴卷入钢液中.

关键词：钢包渣层运动行为三相流数学模型

等轴球晶凝固多相体系内热溶质对流、补缩流及晶粒运动的数值模拟 Ⅰ．三相流模型

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金属学报 2006年第6期42卷 584-590页

作者：王同敏姚山张兴国金俊泽 M Wu A Ludwig B Pustal A Bührig-Polaczek 大连理工大学材料科学与工程学院三束材料改性国家重点实验室辽宁省原材料特种制备技术重点实验室 Simulation and Modeling of Metallurical Processes University of Leoben Leoben A-8700 Austria Foundry Institute RWTH Aachen University Aachen D-52072 Germany

基于Eulerian-Eulerian方法和体积元平均技术,建立了模拟等轴球晶凝固过程的液、固、气三相流模型．液、固两相处理成相互分离、相互扩散的介质,气相与液、固两相只存在热量及动量的相互作用,三相(凝固前)作为自由流体共享一个统一的压... 详细信息

基于Eulerian-Eulerian方法和体积元平均技术,建立了模拟等轴球晶凝固过程的液、固、气三相流模型．液、固两相处理成相互分离、相互扩散的介质,气相与液、固两相只存在热量及动量的相互作用,三相(凝固前)作为自由流体共享一个统一的压力场．分别求解三相的质量、动量、溶质、热焓守恒方程;相间的热量交换和摩擦拖拽以及液／固界面上的溶质再分配和凝固潜热释放,通过定义对应守恒方程的源项和交换项而加以考虑;另外,单独求解一个晶粒密度守恒方程．晶粒的形核生长(相变) 也加以模型化并体现在对应的源项中,模型中所用的密度定义为溶质与温度的函数,因此可综合考虑热溶质对流、晶粒运动及凝固收缩所引起的补缩流动．凝固过程的体积收缩及补缩流动将体现在气／液自由表面的波动上．

关键词：热溶质对流补缩流晶粒运动三相流数值建模

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三相流沸腾传热

高校化学工程学报 1995年第4期9卷 326-331页

作者：李修伦闻建平天津大学化工系

对三相流沸腾传热进行了理论分析和实验研究。研究了三相流沸腾传热特性，提出了三相流沸腾传热系数的计算方法。实验结果表明，由于固体粒子的存在，强化了沸腾传热，三相流沸腾传热系数是相同条件下汽－液两相流沸腾传热系数的两倍。... 详细信息

对三相流沸腾传热进行了理论分析和实验研究。研究了三相流沸腾传热特性，提出了三相流沸腾传热系数的计算方法。实验结果表明，由于固体粒子的存在，强化了沸腾传热，三相流沸腾传热系数是相同条件下汽－液两相流沸腾传热系数的两倍。固体粒子的存在，能有效地防止和清除传热壁面上的污垢。

关键词：三相流沸腾传热传热除垢

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集成式三相流脉动微混合芯片

吉林大学学报（工学版） 2018年第4期48卷 1063-1071页

作者：刘国君马祥杨志刚王聪慧吴越王腾飞吉林大学机械科学与工程学院长春130022

为适用于较复杂的混合体系和实现芯片的集成化,基于压电驱动技术提出一种集成式三相流脉动微混合芯片。以混合度作为微混合效果的评定指标,对其进行仿真优化分析,优选出微混合芯片的结构参数与工作参数。利用注模法与键合工艺制作出尺寸... 详细信息

为适用于较复杂的混合体系和实现芯片的集成化,基于压电驱动技术提出一种集成式三相流脉动微混合芯片。以混合度作为微混合效果的评定指标,对其进行仿真优化分析,优选出微混合芯片的结构参数与工作参数。利用注模法与键合工艺制作出尺寸为100 mm×50mm×5mm的微混合芯片。利用银纳米粒子的液相合成对该芯片的混合性能进行实验验证。结果表明:当微混合芯片的混合流道宽度为0.4mm、入口流道夹角为120°、频率为200Hz、入口流量为3.5mL/min时,利用该芯片可控合成了粒径约29nm、产率较高、单分散性较好的银纳米粒子,证明该芯片具有良好的混合性能。

关键词：流体传动与控制压电驱动三相流脉动微混合银纳米粒子

水平圆管内油气水三相流摩擦阻力特性的实验研究

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西安交通大学学报 1999年第3期33卷 48-51页

作者：张西民郭烈锦于立军李广军黄建春西安交通大学

给出了水平放置的圆管内气水、油气两相流及油气水三相流动摩擦阻力压降特性的实验结果．应用理论研究中推导出的各种流型下的摩擦阻力压降关联式进行了计算，并与实验数据进行了比较，揭示了摩擦阻力压降随折算气速、折算液速、油水混... 详细信息

给出了水平放置的圆管内气水、油气两相流及油气水三相流动摩擦阻力压降特性的实验结果．应用理论研究中推导出的各种流型下的摩擦阻力压降关联式进行了计算，并与实验数据进行了比较，揭示了摩擦阻力压降随折算气速、折算液速、油水混合液中的含水率以及管子直径的变化规律．

关键词：油气水三相流摩擦阻力圆管三相流密度粘度

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搅拌槽内液固固三相流数值模拟研究

化学反应工程与工艺 2008年第2期24卷 97-102页

作者：程景才毛在砂杨超中国科学院过程工程研究所北京100080

采用Eulerian-Eulerian多流体模型和k-ε-A_p多相湍流模型,模拟研究了带挡板的直径为0.154 m的标准Rushton搅拌槽内含两种不同粒径固体颗粒的液-固-固三相搅拌体系的流体动力学特性和相含率分布。模拟结果表明,不管是在r-z平面还是r-θ... 详细信息

采用Eulerian-Eulerian多流体模型和k-ε-A_p多相湍流模型,模拟研究了带挡板的直径为0.154 m的标准Rushton搅拌槽内含两种不同粒径固体颗粒的液-固-固三相搅拌体系的流体动力学特性和相含率分布。模拟结果表明,不管是在r-z平面还是r-θ平面,两种不同粒径固体颗粒相的相含率分布都存在明显的差别,当搅拌转速由200 r/min提高到600 r/min时,相含率分布的差别逐渐减小。在同一搅拌转速下,两种固体颗粒相在搅拌桨以下的相含率分布差别明显大于搅拌桨以上的部分。对于每一种颗粒相,固体颗粒在搅拌槽底部都存在明显的堆积现象,提高转速能改善其分散性。

关键词：搅拌槽三相流数值模拟相含率分布

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三相流闭式重力热管的强化传热

化学工程 2011年第6期39卷 16-19,28页

作者：徐晓萍史金涛姜峰李修伦天津农学院基础科学系天津300384 天津大学化工学院天津300072

将三相流强化传热技术应用于重力热管,构建了三相流闭式重力热管系统。以水为工质,固含率(体积分数)、固体颗粒的种类、大小及加热功率等作为参数,研究并分析了三相流重力热管的传热性能。结果表明:在一定的条件下,三相流闭式重力热管... 详细信息

将三相流强化传热技术应用于重力热管,构建了三相流闭式重力热管系统。以水为工质,固含率(体积分数)、固体颗粒的种类、大小及加热功率等作为参数,研究并分析了三相流重力热管的传热性能。结果表明:在一定的条件下,三相流闭式重力热管具有一定的强化传热效果。随着加热功率的增加,等效对流传热系数增大。加入5.5 mm的聚甲醛颗粒时,由于其不易流化,因此其固含率的变化对等效对流传热系数无明显影响;而当加入较易流化的3.15 mm的聚甲醛颗粒和树脂颗粒时,随着固含率的增加,其等效对流传热系数先增大,在到达某一定值后开始出现波动。

关键词：三相流重力热管强化传热

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浮选槽中固-液-气三相流中颗粒的速度

金属矿山 2001年第5期30卷 21-23页

作者：曾克文薛玉兰余永富中南大学长沙矿冶研究院

采用PDA激光流速测试技术 ,在固 -液 -气三相体系中对浮选槽中固体颗粒进行了流速测定 ,获得了固体颗粒的速度分布 ,为矿粒与气泡粘附过程和脱附过程机理的研究提供可靠数据。

关键词：三相流浮选槽三相体系 PDA激光流速测试技术矿粒气泡脱附过程机理

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气-液-固三相流混合建模与求解方法

物理学报 2021年第12期70卷 112-122页

作者：范兴华谭大鹏李霖殷梓超王彤浙江工业大学机械工程学院特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室杭州310014

气-液-固三相流混合过程是一个复杂的多重流固耦合动力学问题,颗粒参数与流道物理空间尺度之间的关系直接影响计算收敛性,强剪切区域的流固双向耦合作用数值建模与网格处理具有较高难度.针对上述问题,提出了一种气-液-固三相流混合的建... 详细信息

气-液-固三相流混合过程是一个复杂的多重流固耦合动力学问题,颗粒参数与流道物理空间尺度之间的关系直接影响计算收敛性,强剪切区域的流固双向耦合作用数值建模与网格处理具有较高难度.针对上述问题,提出了一种气-液-固三相流混合的建模与求解方法.基于流体体积-离散单元耦合模型,建立考虑颗粒运动的三相动力学模型,通过求解动量方程,实现两相流体与颗粒的双向耦合.自主开发用户自定义函数(UDF)通信接口,得到流体与颗粒间的相互作用力,提出了一种多孔相间耦合解法来描述颗粒运动轨迹.以带强剪切的三相流混合过程为例,使用该方法研究了不同充气条件对流道物理空间内自由表面、速度分布和颗粒悬浮特性的影响规律.结果表明,强剪切和壁面作用可以将流体的切向速度转化为轴向和径向的速度;选择合适的充气速度可以消除自由液面的不稳定性;增加流体的流动速度,对于部分区域颗粒的悬浮提升作用有限.研究结果可为复杂多相流相间作用机理研究提供有益借鉴,也可为气-液-固三相颗粒混合生产调控提供技术支持.

关键词：三相流固体颗粒流体体积-离散单元耦合强剪切