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    基于數值模擬的氣液相界面積計算方法

    宋彥坡 劉志高 陶焰明 彭小奇 陳卓

    宋彥坡, 劉志高, 陶焰明, 彭小奇, 陳卓. 基于數值模擬的氣液相界面積計算方法[J]. 工程科學學報, 2016, 38(8): 1091-1097. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2016.08.007
    引用本文: 宋彥坡, 劉志高, 陶焰明, 彭小奇, 陳卓. 基于數值模擬的氣液相界面積計算方法[J]. 工程科學學報, 2016, 38(8): 1091-1097. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2016.08.007
    SONG Yan-po, LIU Zhi-gao, TAO Yan-ming, PENG Xiao-qi, CHEN Zhuo. Computation method of gas-liquid interfacial area based on numerical simulation results[J]. Chinese Journal of Engineering, 2016, 38(8): 1091-1097. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2016.08.007
    Citation: SONG Yan-po, LIU Zhi-gao, TAO Yan-ming, PENG Xiao-qi, CHEN Zhuo. Computation method of gas-liquid interfacial area based on numerical simulation results[J]. Chinese Journal of Engineering, 2016, 38(8): 1091-1097. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2016.08.007

    基于數值模擬的氣液相界面積計算方法

    doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2016.08.007
    基金項目: 

    湖南省自然科學基金資助項目(11JJ4057)

    安徽省科技廳重大科技專項(1301021018)

    湖南省科技重大專項資助項目(2013FJ1009)

    國家自然科學基金資助項目(61105080,61273159,61134006)

    詳細信息
      通訊作者:

      宋彥坡,E-mail:songyanpo@csu.edu.cn

    • 中圖分類號: TF801.2;O359.1

    Computation method of gas-liquid interfacial area based on numerical simulation results

    • 摘要: 相界面積對氣液兩相流中傳熱、傳質、物理化學反應等動力學過程影響重大.為獲取這一參數,提出一種根據兩相流數值模擬結果計算相界面積的方法.此方法借鑒分段線性重構界面的思想,在各網格單元內以平面近似真實相界曲面,根據目標流體的體積分數及其梯度向量將網格內相界面形貌歸為五類,進而采用不同的方法分別計算各類相界面的面積.在銅轉爐熔池內兩相流數值模擬結果分析中的應用效果表明:該方法能有效提取兩相流體系中任意區域的相界面積,從而為體系動力學特征的定量分析提供依據.利用相界面積數據,進一步計算了氧氣利用率并識別出熔池內‘高效反應區’,計算和識別結果與工程實際吻合,證實了該方法的準確性.

       

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    出版歷程
    • 收稿日期:  2015-09-11
    • 網絡出版日期:  2021-07-22

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