CIESC Journal

• TRANSPORT PHENOMENA & FLUID MECHANICS •    下一篇

气固并流向上流动中颗粒聚集的机理

刘春嵘; 郭印诚   

  1. Department of Engineering Mechanics, Tsinghua University, Beijing 100084, China

  • 收稿日期:1900-01-01 修回日期:1900-01-01 出版日期:2006-04-28 发布日期:2006-04-28
  • 通讯作者: 郭印诚

Mechanisms for particle clustering in upward gas-solid flows

LIU Chunrong; GUO Yincheng   

  1. Department of Engineering Mechanics, Tsinghua University, Beijing 100084, China
  • Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2006-04-28 Published:2006-04-28
  • Contact:

    GUO Yincheng

摘要:

Two-dimensional unsteady cocurrent upward gas-solid flows in the vertical channel are simulated and the mechanisms of particles accumulation are analyzed according to the simulation results. The gaseous turbulent flow is simulated using the large eddy simulation (LES) method and the solid phase is treated using the Lagrangian approach, and the motion of the gas and particles are coupled. The formation of clusters and the accumulation of particles near the wall in dense gas-solid flows are demonstrated even if the particle-particle collisions were ignored. It is found that a cluster grows up by capturing the particles in the dilute phase due to its lower vertical velocity. By this way the small size clusters can evolve to large-scale clusters. Due to the interaction of gas and particles, the large-scale vortices appear in the channel and the boundary layer separates from the wall, which results in very high particle concentration in the near wall region and a very large-scale cluster formed near the separation point.

关键词: gas-solid flows;particle cluster;Lagrangian approach;large eddy simulation

Abstract: Two-dimensional unsteady cocurrent upward gas-solid flows in the vertical channel are simulated and the mechanisms of particles accumulation are analyzed according to the simulation results. The gaseous turbulent flow is simulated using the large eddy simulation (LES) method and the solid phase is treated using the Lagrangian approach, and the motion of the gas and particles are coupled. The formation of clusters and the accumulation of particles near the wall in dense gas-solid flows are demonstrated even if the particle-particle collisions were ignored. It is found that a cluster grows up by capturing the particles in the dilute phase due to its lower vertical velocity. By this way the small size clusters can evolve to large-scale clusters. Due to the interaction of gas and particles, the large-scale vortices appear in the channel and the boundary layer separates from the wall, which results in very high particle concentration in the near wall region and a very large-scale cluster formed near the separation point.

Key words: gas-solid flows, particle cluster, Lagrangian approach, large eddy simulation