Untersuchung und Modellierung des Verhaltens nicht-sphärischer Partikel in turbulenten Gasströmungen

湍流气流中非球形颗粒行为的研究和建模

• 批准号: 5367681
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Martin Sommerfeld
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Verfahrenstechnik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2001-12-31 至 2005-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5367681?language=en
• 关键词: Untersuchung; und; Modellierung; des; Verhaltens

Im Rahmen des vorgesehenen Forschungsvorhabens soll das Euler/Lagrange-Verfahren zur numerischen Berechnung partikelbeladener Strömungen für die Berücksichtigung von nicht-sphärischen Partikeln erweitert werden. Dabei werden träge Partikel in einer Gasströmung betrachtet, deren Reynoldszahl deutlich größer als eins ist. Dies beinhaltet, daß die Modelle zur Beschreibung der turbulenten Dispersion, der Berechnung von Wandkollisionen, als auch der Partikelkollisionen für nicht-sphärische Partikel modifiziert und erweitert werden müssen. Partikelkollisionen, als auch die Turbulenzbeeinflussung werden Gegenstand der zweiten Antragsperiode sein. Bei der Modellierung der Bewegung nicht-sphärischer Partikel in turbulenten Strömungen werden drei Ansätze verfolgt: Verwendung von Widerstandsbeiwerten aus der Literatur für unterschiedliche Partikelformen in Abhängigkeit der Sphärizität; Überlagerung einer stochastischen Variation der Partikelorientierung, um Schwankungen des Widerstandes zu modellieren, zusätzliche Berechnung der Partikelorientierung in der Strömung. Die Berechnung des Wandkollisionsvorgangs basiert auf der Lösung der Impulsgleichungen in Verbindung mit dem Coulombschen Reibungsgesetz. Statistische Parameter für die Modellierung der Orientierung beim Aufprall werden durch kinetische Simulationen erhalten. Zur Entwicklung und Validierung der Modelle für die betrachteten Mikroprozesse sind experimentelle Untersuchungen unerläßlich. In einer vorhandenen vertikal-aufwärts gerichteten Gitterturbulenz wird das Bewegungsverhalten verschiedener nichtsphärischer Partikel in der Turbulenz untersucht. Hierfür wird ein abbildendes PIV-System genutzt. Die experimentellen Arbeiten in dem vorhandenen horizontalen Flachkanal sollen sich auf die Analyse des Wandstoßvorgangs mittels eines StrichlinienVerfahrens konzentrieren. Weiterhin werden mittels LDA Profile der Partikeleigenschaften gemessen, um die Modelle in ihrer Gesamtheit zu validieren.

Im Rahmen des vorgesehenen Forschungsvorhabens soll das Euler/Lagrange-Verfahren zur numerischen Berechnung partikelbeladener Strömungen für die Berücksichtigung von nicht-schärischen Partikeln erweitert韦尔登。大韦尔登在一个气体交换器中加入了部分，而德国的气体交换器也是如此。Dies beinhaltet，despite die model zur Beschreibung der Schementen Dispersion，der Berechnung von Wandkollisionen，als auch der Partikelkollisionen für nicht-Schemische Partikel modifiziert und erweitert韦尔登müssen.部分碰撞，也会影响到韦尔登在两次地震中的表现。Bei der Modellierung der Bewegung nicht-rischer Partikel in Exementen Strömungen韦尔登drei Ansätze verfolgt：Verwendung von Widerstandsbeiwerten aus der Literatur für unterdiliche Partikelformen in Abhängigkeit der Sphärizität; Überlagerung einer stochastischen Variation der Partikelorientierung，um Schwankungen des zu modellieren，zusätzliche Berechnung der Partikelorientierung in der Strömung. Wandkollisionsvorgangs的Berechnung基于与Coulombschen Reibungsgesetz的Verbindung中的Imperialgleichungen的Lösung。通过运动学仿真确定用于韦尔登定向建模的静态参数。Zur Entwicklung und Validierung der Model für die betrachteten Mikroprozesse sind experimentelle Untersuchungen unerläßlich.在一次垂直操作中，Gitterenz将在Turbulenz中显示不存在危险的部分。Hierfür wird ein abbildendes PIV-System genutzt.在水平搬运中进行的实验工作必须在分析需要进行水平搬运的物体时进行，这是一个非常重要的问题。Weiterhin韦尔登（Weiterhin韦尔登）mittels LDA Profile der Partikeleigenschaften gemessen，um die Modelle in irrer Gesamtheit zu validieren。