颗粒流体系统在自然界中是一种普遍的现象,并且在工业中具有重要的应用。尽管对颗粒流体系统研究了很多年,但是我们对于颗粒流体系统复杂性的认识还不够全面。近些年来,计算流体力学方法被广泛应用于研究颗粒流体系统的物理特性。目前已经建立了双流体模型、颗粒轨道模型、直接数值模拟等方法。 双流体模型在工业规模的模拟中具有较为广泛的应用。它将气相和固相看作是可以相互渗透的连续相,通过平均化的连续微元得到质量、动量、能量守恒方程并且固相应力的本构关系通常由颗粒动理论来封闭。从热力学的角度来看,Navier-Stokes 阶的连续介质模型是建立在局域热力学平衡假设的基础上,如果局域系统状态远离平衡态,那么局域热力学平衡假设就不成立,或者说NS阶的连续介质模型不成立。 颗粒轨道模型仅对气相做连续模型假设处理,对颗粒通过牛顿第二定律分别追踪其运动轨迹,这个模型只需要相间耦合作用力来封闭方程,如果不考虑曳力模型的选择对模拟结果的影响,那么可以通过颗粒轨道模型来研究两相流中颗粒相连续化处理的可行性。为了探讨NS 阶的连续介质模型或局域热力学平衡假设成立的条件,本论文的主要工作是通过颗粒轨道模型计算熵判据、努森数和分析颗粒速度分布函数来量化非均匀气固两相流中的非平衡特性。 因此本论文第一章简要介绍双流体模型,并系统归纳了判断局域非平衡假设的参数包括努森数和熵判据的研究进展。论文第二章简要介绍颗粒轨道模型并应用颗粒轨道模型统计出颗粒流体系统中每个位置的熵判据努森数等判断参数的数值,探讨了A、B、D类颗粒在鼓泡、湍动和循环流态化下熵判据和努森数的数值分布进而系统地分析局域平衡假设成立的判断依据。得到的结论如下:(i)不论哪种判据准则,局域平衡假设在鼓泡流态化中基本成立,除了气泡中心颗粒浓度很低的情况下局域平衡...
本論文對非球形粒子在一氣體中的熱泳及緩慢運動作理論之探討。無論是驅動粒子熱泳運動之均勻溫度梯度,或是定溫下使粒子作緩慢運動之外加作用力,其方向都可以是任意的。由於紐森數〈Knudsen number〉...
高精度、可靠性强的激光器频率控制技术在高精度干涉仪、高分辨率激光光谱学、激光原子冷却与原子钟、相干激光雷达、相干激光通信、光纤水听器、分布式光纤传感等前沿基础科学和高技术领域有着重要和广泛的应用需求。...
了解大腦是如何運作的對於腦神經科學家而言是最重要的研究目標之一。近幾年來,神經科學家們相信大腦內部的神經連結是使大腦形成功能的最基礎單元,而這些神經連結被稱為connectome。了解這些連結是如何傳...
强场超快激光与物质的相互作用,突破了传统的(即符合微扰理论的)非线性光学的框架,开辟了以非微扰相互作用为特征的极端非线性光学这一全新学科领域。极端非线性光学中,光与物质(典型如原子、分子、凝聚态等)间...
气固广义流态化包括并流上行、并流下行和逆流下行等不同的操作模式,各操作模式下均存在颗粒轴径向非均匀分布。对气固并流上行流动,随气体速度增大,反应器中会出现从鼓泡、湍动、快速流态化到稀相输送的流域转变,...
随着激光技术的不断发展,激光脉冲的宽度也越来越窄。从早期的连续波, 纳秒脉冲,皮秒脉冲一直到现在的飞秒脉冲,以及最近正在研究之中的阿秒脉冲,标志着激光与物质的相互作用不断地进入新的领域。由于超短激光脉...
高功率激光装置作为光机电一体的大型精密光学设备,主要用于惯性约束聚变(Inertial Confinement Fusion,ICF)研究。作为物理实验的实施场所,靶场系统需要保证各路激光按照要求高精...
政策環評和個案環評的決策過程,皆會將健康衝擊的評估結果納入考量,但對於空間尺度介於國家、區域與場址之間,或是同時評估多排放源的問題,現有的健康風險方法並無法有效率處理。因此,本研究擬以現有固定污染源實...
干涉测量技术具有非接触、高精度、高空间分辨率等优点,在光学测试、微电子制造、精密机械加工等领域得到了广泛的应用。作为干涉测量技术的一个重要分支,横向剪切干涉测量技术将被测波前与其横向剪切复制的波前进行...
本研究運用第一原理計算來探討鋰離子電池中石墨烯負極材料的儲鋰物理機制,以及研究其與石墨相比下增加的儲鋰量成因。我們分別研究了不同濃度的官能基─包含修飾邊緣的官能基和存在於石墨烯平面上的官能基─以及不同...
本论文的写作目的是全面系统的研究超短激光脉冲体全息衍射的特性及其可能的应用。 随着超短激光脉冲产生技术的发展,其体全息衍射的性质以及在光通信和光信息处理等领域中的应用最近引起了人们的重视,而成为当前...
外源性新兴有机污染物不断进入水环境,浓度低但生物毒性强,其环境风险日益受到关注。同时,由于水中溶解性有机物种类繁多、且浓度远高于新兴污染物,常规废水深度处理方法难以针对性去除浓度更低、毒性更强的的新兴...
研制近衍射极限的高平均功率固体激光器一直是各国激光工作者追求的一个重要目标。传统的高平均功率固体激光器在工作时对工作介质的冷却使激光工作介质的温度分布不均,从而造成折射率分布不均,并最终严重影响到激光...
强场物理是当今物理学研究的重要前沿领域。近些年来,超快激光技术的迅速发展使人们获得了脉宽更短、能量更高、覆盖波段更宽的激光光源,从而使强激光与物质相互作用的研究从传统的微扰区域推进到非微扰区域。 在...
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