INVESTIGATION OF HETEROGENEITIES IN GENERALIZED GAS-SOLID FLUIDIZED SYSTEMS

欧拉两相流模型经常用于分析气固流动系统。在本工作中，首先进行了关联长度的分析，使用一般曳力（如Wen-Yu曳力）的双流体模型定量分析了气固系统的特征关联长度。结果表明，不论颗粒浓度如何，介尺度结构在周期边界条件下均会出现，而且特征关联长度具有拐点的现象。 在实践中，气固系统可运行于多种方式，而它们都展示出了一定的介尺度非均匀性。这些非均匀结构影响了系统整体的性能。为了精确的模拟与分析气固系统，亚网格的介尺度非均匀性必须考虑。文中利用漂移通量的方法评估了不同的曳力模型。结果表明，能量最小多尺度（EMMS）方法得到的曳力系数是本征的凹函数，因而可以预测双态共存，并且对于网格分辨率的依赖很弱。之后，将EMMS模型与通用的双流体模型相结合在双周期边界条件下，分析了不同的广义气固流动系统（如提升管、下降管和湍动床）。并与实验结果进行了对比，发现符合较好。 最后，基于对气固流化床中气泡与聚团现象的认识，提出了一个基于结构的混合模型，初步模拟结果显示与实验较吻合，对于这种方法的网格依赖问题也进行了初步测试