近日,智能制造學院劉陽團隊在國際知名期刊 《Chemical Engineering Journal》(中科院SCI一区Top期刊,影响因子13.2)上发表题为“Investigation on particle slug flow using large eddy simulation combined a particle kinetic energy model”的最新研究结果。此研究是前期事情的拓展(发表在国际知名期刊 《Energy》,中科院SCI一区Top期刊,影响因子9.0, 标题为“Hydrodynamic modeling of coaxial confined particle-laden turbulent flow” )。 PP电子学院为第一单元,刘阳博士为第一作者和通信作者。
气固多相湍流流动广泛应用于清洁能源、化工反映器、医药和燃烧工业领域。由于湍流流动时空演化和统计纪律的极端庞大性,导致人类对于多相反映湍流流动和传热的本质认知,很是局限。虽然实验研究、机理模型及数值模拟技术取得了一定进展,但对于模型优化和先验数据验证有待于深入研究。此系列研究事情首次提出了亚网格尺度颗粒湍动能模型,考虑气相湍流对颗粒运动的影响。并基于二阶矩多相湍流模型,构建各向异性气固相间雷诺应力输运模型和各向同性拟颗粒温度模型,实现4向耦合战略以揭示多相流动相间的相互作用机制。 前期事情:以稀疏气体-悬浮颗粒无旋突扩和强旋旋流湍流流动为研究工具,揭示多相湍流流动拟序结构和颗粒涡量的时空演化纪律,以及颗粒运动统计特性纪律。当前事情: 以鼓泡流化床稠密气体-颗粒湍流节涌流动为研究工具,发现颗粒湍流流动强烈受限于气泡的运动行为,拟气泡颗粒温度远大于小尺度颗粒温度。气泡雷诺应力漫衍泛起强烈的各向异性特性。研究结果为进一步探索和认知多尺度气固多相湍流流动的机理奠基重要的理论基础。
该研究获得了国家自然科學基金(No. 52078097) 和浙江省自然科學基金(LTGY24E060001)项目支持。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.153112
論文鏈接: https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.128144