资源描述：
《基于双流体模型的简易化两相搅拌流场数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第24卷第6期机械设计Vol.24No.62007年6月JOURNALOFMACHINEDESIGNJun.20073基于双流体模型的简易化两相搅拌流场数值模拟12113王安麟,孟井泉,杨兴,姜涛,刘方兴(1.同济大学机械工程学院,上海200092;2.上海交通大学机械与动力工程学院,上海200030;3.三一重工股份有限公司,湖南长沙410100)摘要:基于双流体模型对混凝土搅拌运输车搅拌筒内搅拌介质进行了简易化的数值模拟,为搅拌筒参数优劣评定提供了有效的参照模型。即将混凝土搅拌运输车搅拌筒中搅拌介质(石子与泥浆)的流固多相处理成密度不同且互相贯穿的介质,以搅拌筒和搅拌叶片
2、为动态边界条件,在流体有限元理论下,实现了基于搅拌筒设计参数变化的简易化多相流场数值模拟。从而在混凝土搅拌运输车搅拌筒数字化设计过程中,在对参数的优劣(减小搅拌介质的离析度和提高搅拌筒的出料速度等)评定时,提供了定量化、可视化的参照模型。关键词:多相流;双流体模型;搅拌筒;数字化设计中图分类号:O359文献标识吗:A文章编号:1001-2354(2007)06-0045-05多相流动现象在自然界和工业设备中大量存在,其涉及范等,都是采用经验性的分析和反复的试验来确定,迄今为止尚无任何围非常广泛,如动力、化工、石油、核能、冶金工程等。工程中传有关工作机理的数值解析作为设计的理论
3、依据。这样不仅设计性能统求解两相流体力学问题的基本方法主要有两种:一是建立两无法达到最优,而且设计周期长,反复试验成本高。相流体力学的数学模型,经过繁琐的简化过程求得其分析解,文中以混凝土搅拌运输车搅拌筒中的搅拌介质为研究对主要用于工程设计过程;二是通过实验结果,用半经验方法解象,分析论证了双流体模型在处理搅拌介质多相流时的适应决工程中的两相流体问题。近年来,国内外对多相流的研究大性;依据流体有限元理论,以搅拌筒和搅拌筒叶片为动态边界部分仍然是采用模型化模拟的方法,这些模型有欧拉-欧拉模条件,将泥浆和石子分别处理为密度不同的两种拟流体,进行[1,2][3,4]型,欧拉-拉格朗
4、日模型等,也有部分研究机构开始了了双流体模型的搅拌筒多相流场数值模拟。为得到螺旋角和斜[5][6]直接模拟(DNS)、大涡模拟(LES)等,目前,直接模拟已经置角对搅拌性能的影响,分别建立不同螺旋角和斜置角的模在单相湍流流动和气粒湍流流动中进行了比较广泛的研究,大型,并对比流场状态,为混凝土搅拌运输车搅拌筒数字化设计涡模拟在单相和气粒两相流动中也展开了普遍的研究。和搅拌性能优化提供了定量化、可视化的设计模型。目前在混凝土搅拌运输车搅拌筒设计和计算过程中,大多采用半经验方法,这种方法可以分析出系统中各个宏观参数对其性能的1混凝土搅拌运输车搅拌筒影响,并能得出一些可以指导工程设计
5、的重要结论。但是这种半经验设计中的问题方法的设计计算都是基于一些经验性的公式和数据,尤其是与搅拌混凝土搅拌输送车在工作时通过法兰带动搅拌筒旋转,实过程密切相关的一些关键参数,如叶片螺旋角、叶片截面几何形态现对内部混凝土的搅拌和拌和作用。混凝土搅拌车从搅拌站(高度和截面形状)、辅助叶片与搅拌板的安放位置,以及叶片斜置角Aided2Design,1990,22(6):377-387.(CADCentre,HuazhongUniversityofScienceand[2]WangE,KimY.1997statusoftheformfeaturerecognitionmethodTe
6、chnology,Wuhan430074,China)usingconvexdecomposition[C].ASMEComputersinEngineeringAbstract:AimedattherobustnessandadaptabilityproblemsonConf.,1997.auto2identificationofcharacteristics,thecompositecharacteristics[3]DongJ,VijayanS.Manufacturingfeaturedeterminationandidentificationmethodofinteg
7、ratedautomaticcharacteristicsextraction2PartI:optimalvolumesegment[J].ComputeridentificationandofinteractedcharacteristicsdefinitionwasputAided2Design,1997,29(6):427-440.forward;amongthemtheautomaticcharacteristicsidentification[4]KimYS.Recognitionofform
