摘要:
微细颗粒(直径小于100 μm)在自然界和工业生产过程中十分常见,其碰撞作用规律对于理解相关自然现象和提升工业生产效率有重要作用。本文通过实验和数值模拟相结合的方法,对微细颗粒碰撞作用规律进行了研究。首先采用离散元的思想,基于改进的硬球模型,通过数值模拟方法探索了在流场作用下,微细颗粒的初始速度、表面能、尺寸、质量浓度和风速对微细颗粒之间的结合性碰撞以及非结合性碰撞的影响,并且同时考虑了微细颗粒团聚及沉降的整个物理运移过程,得出了不同初始条件下微细颗粒碰撞数的演化规律。最后进行了相关物理实验,并和计算模拟结果进行对比分析,发现计算模拟得到的碰撞频率与实验得到的微细颗粒自沉降特征相一致。该工作能够加深对微细颗粒碰撞作用规律的理解和认识,这对气粒两相流精确计算模拟至关重要。