《非球形顆粒輸運混合傳熱過程複雜多相作用機理的研究》是依託清華大學，由桂南擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：非球形顆粒輸運混合傳熱過程複雜多相作用機理的研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：桂南
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
非球形顆粒的輸運、混合及傳熱過程在氣力輸運、流態化、氣固混合和分離等工業過程中經常遇到，具有重要的科學研究價值和廣泛的工業套用背景。本項目擬建立並採用TDEM-DNS耦合的數值模擬方法，對典型的非球形顆粒輸運、混合和傳熱過程進行深入地基礎研究，研究重點包括開發非球形顆粒的氣固兩相作用及耦合直接模擬算法、非球形顆粒-顆粒/壁面碰撞及傳熱的多適應性算法、非球形顆粒TDEM-DNS多重耦合算法，揭示非球形顆粒及顆粒群的阻力特性及兩相傳熱特性、典型非球形顆粒的混合、輸運、傳熱等重要過程的特性、機理及影響因素。項目的研究結果將增進對非球形顆粒的輸運、混合和傳熱等緊密相關的重要工業過程中的機理性問題的認識，擴展非球形顆粒相關數學理論模型及基礎數據，為建立並發展相應的工業計算軟體打下理論基礎，為指導相關的工業設計及套用問題提供重要的技術支撐。
結題摘要
本項目針對非球形顆粒在輸運混合傳熱過程中的複雜多相作用機理展開研究，獨立提出並建立了一般硬質顆粒碰撞模型(GHPM)、軟單元嵌入擬硬質顆粒模型(SIPHPM)、EHPM-DEM耦合模型三種分別適用於稀疏、稠密及過渡非球形顆粒流的碰撞模型，獨立提出並建立了顆粒床顆粒高溫輻射的短程、長程、微表面、亞顆粒輻射模型，建立了基於守恆型空隙率分布函式SVFM的光滑空隙率DEM-CFD兩相耦合方法，改進了LBM方法的在高兩相密度比高Re數下的數值穩定性及給出了力源項的四階分析，並將上述算法套用於對球床、料床、滾筒內顆粒作用、流動過程、球床的裝料、球床的布置、流動不均勻性、高溫輻射及兩相對流傳熱特性的模擬分析，並與實驗結果進行比較，驗證了模型的適用性與穩定性，形成了高溫氣冷堆球床堆芯計算的完整體系模型，為高溫氣冷堆的進一步芯最佳化發展提供了方向。項目總共發表SCI檢索學術論文46篇，EI等中文論文4篇。
